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思考・推論の神経相関に関する理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 12210001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

津田 一郎  北海道大学, 大学院理学研究科, 教授 (10207384)

研究分担者 行木 孝夫 (行木 考夫)  北海道大学, 大学院理学研究科, 助手 (40271712)
松本 健司  北海道大学, 大学院理学研究科, 助教授 (80183953)
池上 高志  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)
KAMPIS George  北陸先端科学技術大学院大学, 客員助教授
藤井 宏  京都産業大学, 工学部, 教授 (90065839)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
17,000千円 (直接経費: 17,000千円)
2002年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2001年度: 9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
キーワード思考・推論 / カオス・フラクタル / 学習実験 / 連想記憶 / エピソード記憶 / 思考・推論の力学理論 / サルの思考実験課題 / エピソード記憶形成 / カントール集合 / カオス的遍歴 / 時系列の階層記憶 / カテゴリー形成 / 思考・推論の神経相関 / 思考推論過程 / 不動点型ニューラルヒット / カオス力学系 / 思考推論の神経相関 / 複雑系科学 / 推論過程 / 力学系 / カテゴリー / 三段論法 / 写像合成 / ニューラルネット
研究概要

思考・推論と記憶の相違点は以下のようであろう。連想記憶が文脈依存であるのに対し思考は文脈自由であり、思考とは関係の発見、計算、矛盾した状況からの飛躍、すなわちアブダクションに近いものと考えられる。純粋思考と純粋記憶が干渉する部分がカテゴリー形成である。
推論過程の力学系による表現のモデルを構成した。そのモデルのニューラルネットワーク表現は、不動点型になる。得られた不動点型ニューラルネットのシミュレーションの結果は、さまざまな部分同期間のカオス的遍歴になることがわかった。このカオス的遍歴的な挙動は推論の推移を表現していると考えられる。
次に種々の推論の分類を行った。三段論法的な推論実験を猿に行わせる為に、第一段階としてカテゴリー形成の実験を行う事にした。思考と推論過程とニューロダイナミックスの関係に関するカオス・フラクタルを基礎とする複雑系理論モデルの可能なもののひとつを作った。エピソード記憶形成は思考の原型であり、その様態を研究することで,思考・推論過程の神経機能が解明されうる。思考の動物実験として、カテゴリー弁別の学習を行わせることが重要な問題となると結論付けた。われわれは思考の神経相関を求めたいので、より簡単なタスクを考案した。異なる種類のパターン群を複数用意し、特定の二群の間の連想をマカクサルに学習させてそれらの連想が合成されるかどうかをまず確認した。課題実行中のマカクサルの行動と前頭連合野からの脳内記録を同時に計測し、報酬に駆動された複数回の連想の合成と逆向きの連想が起こっていることを示唆する神経活動を得た。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 図書 (6件) 文献書誌 (17件)

  • [雑誌論文] Hermeneutic approach to the brain : Process versus device2002

    • 著者名/発表者名
      P.Erdi
    • 雑誌名

      Theoria et Historia Scientiarum VI (2)

      ページ: 307-321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hermeneutic approach to the brain : Process versus device2002

    • 著者名/発表者名
      P.Erdi
    • 雑誌名

      Theoria et Historia Scientiarum VI(2)

      ページ: 307-321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Making sense of internal logic, In : The Sciences of Interface2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 雑誌名

      Genista Verlag

      ページ: 131-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cantor coding in the hippocampus2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 18(2)

      ページ: 249-258

    • NAID

      10010625026

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Toward an interpretation of dynamic neural activity in terms of chaotic dynamical systems2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 雑誌名

      Behavioral and Brain Sciences 24(5)

      ページ: 793-847

    • NAID

      120000961284

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fractal encoding in a chaotic neural network2001

    • 著者名/発表者名
      J.K.Ryeu
    • 雑誌名

      Physical Review E 64

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 'Making sense of internal logic', In : The Sciences of Interface2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 雑誌名

      Genista Verlag

      ページ: 131-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fractal encoding in a chaotic neural network2001

    • 著者名/発表者名
      J.K.Ryeu
    • 雑誌名

      Physical Review E E, 64 046202

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] 複雑系脳理論-「動的脳観」による脳の理解2002

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 総ページ数
      111
    • 出版者
      サイエンス社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] ダイナミックな脳2002

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 総ページ数
      178
    • 出版者
      岩波書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] Brain theory from complex systemsa viewpoint2002

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 総ページ数
      111
    • 出版者
      Science-sha (in Japanese)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] The dynamic brain2002

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 総ページ数
      178
    • 出版者
      Iwanami publ. co. (in Japanese)
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] Complex Systems : Chaos and Beyond - A Constructive Approach with Applications in Life Sciences2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 総ページ数
      273
    • 出版者
      Springer-Verlag Berlin
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [図書] Complex Systems : Chaos and Beyond--A Constructive Approach with Applications in Life Sciences2001

    • 著者名/発表者名
      I.Tsuda
    • 総ページ数
      273
    • 出版者
      Springer・Verlag Berlin
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Making sense of internal logic"The Sciences of Interface. 131-135 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Cantor coding in the hippocampus"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18(2). 249-258 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Toward an interpretation of dynamic neural activity in terms of chaotic dynamical systems"Behavioral and Brain Sciences. 24(5). 793-847 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.K.Ryeu: "Fractal encoding in a chaotic neural network"Physical Review E. 64. 1-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] P.Erdi: "Hermeneutic approach to the brain : Process versus device"Theoria et Historia Scientiarum. VI(2). 307-321 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 津田一郎: "複雑系脳理論-「動的脳観」による脳の理解"サイエンス社. 111 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Making sense of internal logic"The Sciences of Interface(eds.H.H.Diebner, T.Druckrey and P.Weibel, Genista Verlag, Tubingen). 131-135 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Cantor coding in the hippocampus"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18(2). 249-258 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Toward an interpretation of dynamic neural activity in terms of chaotic dynamical systems"Behavioral and Brain Sciences. 24(5). 575-628 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Fractal encoding in a chaotic neural network"Physical Review E. 64. 1-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Namiki: "Function Dynamics"Japan J.Indust.Appl.Math.. 18. 405-423 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Namiki: "Asymptotic behavior of one-dimensional cellular automata traffic models"Proceedings of Cellular Automata (Yokohama National Univ.). Nov.15-16. 130-134 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 津田一郎: "複雑系脳理論"サイエンス社. 111 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Complex Systems : Chaos and Beyond-A Constructive Approach with Applications in Life Sciences"Springer-Verlag. 273 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Making sense of internal logic"In "Science of Interfaces". (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tsuda: "Towards an interpretation of dynamic brain activity in terms of chaotic dynamical Systems"Behavioral and Brain Sciences. Vol.24,no.2(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kaneko: "Complex Systems : Chaos and Beyond"Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. 273 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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