2016 Fiscal Year Annual Research Report
Exploring mental time using theoretical frameworks for conditionings with delays
Publicly Offered Research
| Project Area | The Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future |
|---|
| Project/Area Number |
16H01516
|
|---|
| Research Institution | Tamagawa University |
|---|
Principal Investigator |
酒井 裕 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (70323376)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 強化学習 / 条件づけ / 実験系心理学 / 機械学習 / 神経科学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
遅延時間をおいて与える報酬によって行う条件づけは、多種の動物で可能であり、内的な時間の表現や報酬の価値づけとの関係を探り、共通の土台で異種間比較するために有用な方法である。本研究課題では、経過時間を内的にどのように表現しているのかを探るための枠組を構築する。近年、光と音にそれぞれ異なる時間間隔を条件づけした後、光と音の複合刺激を与えると、その中間にあたる時間で反応が起こる現象が見つかった。経過時間は脳内の状態として表現され、それに応じて反応している、と考えると、各々の時間帯で反応が起こるはずで、観測された現象と矛盾する。平成28年度は、この矛盾を解消する理論的枠組を構築した。本研究では、パブロフ型条件づけのモデルとして確立しているレスコーラ・ワグナーモデルに注目した。レスコーラ・ワグナーモデルの特徴は、複合刺激の場合に条件づけの効果がそれぞれの線形和とする仮定にある。この要素を、研究代表者が本領域の公募研究の前半に整備してきた連続時間の強化学習の枠組に融合した。その上で、異なる時間間隔を条件づけした光と音の複合刺激に対する反応を再現するためには、経過時間や内部状態、反応の仕方や価値を、どのように表現することが必要であるか、レスコーラ・ワグナーモデルの線形和の要素をどの表現に適用するべきか、理論的に導出した。その結果、感覚刺激が得られた時点で、どのぐらいの時間が経った後に反応するのかを選択しているとすれば、先行研究で見つかっている現象を再現することがわかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理論的な枠組み構築の部分は順調に進展している。本領域の公募研究の前半から継続している領域内共同研究は、データの取得がやや遅れているが、データ解析の準備は十分にできているため、データを取得した後は迅速に結果を出せる見込みである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
経過時間の脳内表現に関して平成28年度に導出した仮説にもとづき、当初の計画通り、平成29年度はこの仮説を検証するための行動実験課題を設計する。複合刺激を同時ではなく時間のずれを伴って提示したり、ピーク間隔スケジュールではなく、一定の時間の範囲で反応しなければならないような条件づけに変更することにより、線形和の形式やその効果を検証できる見込みである。行動実験課題を設計したら、できるだけ少数の試行数で提案した枠組みの正当性を判別するための課題パラメータサーチを行い、結論を導出するための実験上の要件（個体数・試行数・実験時間・期間など）を明確にし、共同研究に進展しやすくするための整備を行う。
|
