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予測符合化モデルと、自律推論する脳機構との照合

公募研究

研究領域人工知能と脳科学の対照と融合
研究課題/領域番号 17H06031
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関京都大学

研究代表者

小村 豊  京都大学, こころの未来研究センター, 教授 (80357029)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2018年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2017年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワード予測誤差 / 内部モデル / 予測符号化 / 推論 / 脳・神経
研究実績の概要

知覚が成立するまでのプロセスとして、古典的な神経生理学では、外界の感覚信号が、感覚器官を介して、脳に入って、受動的に処理されるというスキームを想定している。しかし脳は、能動的な器官であり、知覚も、無意識的推論の産物であるという考え方は、ヘルムホルツが提唱してきたが、近年、予測符号化モデル、ひいては自由エネルギー原理という計算論において、再注目されている。理論の骨子は、脳は、予測テンプレートを有していて、外界との相互作用によって生じた予測誤差を最小化するように、内部モデルを更新していくというものである。
予測符号化モデルにおいて、キー変数であるprecision(精度)の神経相関が、これまで不明だったが、近年、申請者が皮質下の視床枕において発見した確信度(Nature Neuroscience)が、理論的にprecisionに相当していることが予想された。そこで本研究では、動物に、知覚カテゴライズ課題を課した時の、推論の更新様式について、実験的検証を行った。課題としては、各試行の始めにキューで、ターゲットが色か動きを指定し、ターゲットの色(動き)が、赤か緑か(上か下か)カテゴライズ内容を、確信度とともに報告させる。色は、CIE空間上、輝度は一定のまま、動きについては、ドット群の中で、上・下向きに動く比率を変化させて、刺激の曖昧さを操作する。その結果、再現よくシグモイド状の心理物理関数を得ることができた。次に、正答率70%を基準にし、曖昧な刺激のみを選択呈示して、カテゴライズ課題を行うと、ある試行の判断は、前試行の判断結果に、引きずられることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] 予測する脳が生み出す知覚世界2019

    • 著者名/発表者名
      知念浩司、三澤魁旺、小村豊
    • 雑誌名

      臨床精神医学

      巻: 48 ページ: 1399-1402

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biology of consciousness from the viewpoint of metacognition2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, S., Noguchi, M. & Komura, Y.
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: 33 ページ: 468-471

    • NAID

      130007917491

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The map of auditory function2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, S., Komura, Y.
    • 雑誌名

      Brain and Nerve

      巻: 69 ページ: 471-478

    • NAID

      40021190819

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 注意のスポットライトと視床2017

    • 著者名/発表者名
      新國彰彦 小村豊
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 35 ページ: 945-948

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A framework for evaluating two-sides of metacognitive monitoring2019

    • 著者名/発表者名
      新國彰彦、小村豊
    • 学会等名
      Brain and Rehabilitation
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 意思決定の「ゆらぎ」の生物基盤と計算機構2019

    • 著者名/発表者名
      田中斉、野口真生、新國彰彦、小村豊
    • 学会等名
      生理研研究会「視覚・認知脳機能研究の先端」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 意識の再帰性を生み出す神経基盤2019

    • 著者名/発表者名
      小村豊
    • 学会等名
      新潟脳神経研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mal-adaptive behavioral adjustment in metacognition2018

    • 著者名/発表者名
      新國彰彦, 小村豊
    • 学会等名
      脳機能とリハビリテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自己省察のシステム神経科学2018

    • 著者名/発表者名
      小村豊
    • 学会等名
      脳科学研究科セミナー(同志社大学)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The primate model with metacognitive ability and disability2017

    • 著者名/発表者名
      Komura Y.
    • 学会等名
      JNS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Core of neural network for conscious percepts in primates2017

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, M., Fujimoto, S., Nikkuni, A., Komura, Y.
    • 学会等名
      Consciousness Research Network
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-evaluation in vision of monkeys and humans2017

    • 著者名/発表者名
      Nikkuni, A., Komura, Y.
    • 学会等名
      ICCS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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