| 研究課題/領域番号 |
22K12235
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61060:感性情報学関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
阿部 真人 同志社大学, 文化情報学部, 助教 (60758027)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 探索行動 / レヴィウォーク / 進化 / 臨界現象 / 神経科学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトを含む生物の行動には、レヴィウォークとよばれる普遍的なパターンがみられる。しかし、ヒトがレヴィウォークを示す理由、およびレヴィウォークの脳神経メカニズムは明らかになっていない。本研究課題では、①ヒトにおけるレヴィウォークの機能的意義の数理モデルによる解析、②ヒトの仮想空間実験から得られるレヴィウォーク中の脳活動データの解析によるメカニズムの解析に取り組む。これらの2点からヒトの知性の一端と考えられるレヴィウォークの役割と神経基盤を解明する。
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| 研究実績の概要 |
ランダムウォークの一種であるレヴィウォークは、特徴的なスケールをもたない裾の重い分布（スケールフリーな分布）に従う直線運動を示す。その性質が、餌探索や情報探索における利点をもたらすことが報告されてきた。本研究では、特にヒトにおけるレヴィウォークの機能的利点とそのメカニズムを明らかにすることを目的として掲げた。本年度は、シミュレーションと数理モデルを用い、レヴィウォークの長期間の進化的な動態を理解するために適応度の幾何平均に基づいてその進化的利点を解析した。その結果、複雑で予測ができない変動環境下では、短い時間スケールではレヴィウォークは劣るものの、長い時間スケールではレヴィウォークは優れており、自然選択の結果として進化しうることを明らかにした。これは、人を含めた多くの生物においてレヴィウォークが広く観察される事実に対し、その理屈を与える結果が得られたといえる。特徴的なスケールをもたない裾の重い分布が、変動する環境の分布に対し、両がけ（bet-hedging）戦略としての役割を果たすことが考えられ、そういった分布が人の認知や行動において重要な役割を果たすことが期待される。そこで今後、情報理論を用いて、スケールフリーの分布が予測不可能で変動する外界に対し最もうまく振る舞うことが可能になることを数理的に解析する予定である。さらに脳のダイナミクスの解析からレヴィウォークの生成するメカニズムを探ることを次年度以降に取り組む。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
複雑で予測ができない変動環境下では、短い時間スケールではレヴィウォークは劣るものの、長い時間スケールではレヴィウォークは優れており、自然選択の結果として進化しうることを明らかにでき、当初の目標であったレヴィウォークの機能的利点の解明という目標を達成したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
レヴィウォーク分が人の認知や行動において重要な役割を果たすことを当初から仮説を立てており、今後、情報理論を用いて、スケールフリーの分布が予測不可能で変動する環境に対処する仕組みを解明する。さらに脳のダイナミクスを計測し、レヴィウォークの生成メカニズムを探る。
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