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時間割引から探るこころの時間~異種間比較の枠組構築

公募研究

研究領域こころの時間学 ―現在・過去・未来の起源を求めて―
研究課題/領域番号 26119526
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
研究機関玉川大学

研究代表者

酒井 裕  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (70323376)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード強化学習 / 時間割引 / 実験系心理学 / 機械学習 / 神経科学
研究実績の概要

動物は遅れて得られる報酬よりすぐに得られる報酬を好む。これは遅延報酬の価値を主観的に割り引いているからであると考えられている。この割引の時間的特性は、遅延期間中にただ連続的に時間が経過するときには双曲型で、試行をまたいで離散的に時間ステップが進むときには指数型になることが示唆されている。脳内に連続的な時間と離散的な時間が存在し、役割の異なる割引を行っている可能性がある。遅延報酬に対する選好の時間特性は多種の動物で観測されており、同一の比較基準で脳内時間に関わる特性を比較するための土台として有用と考えられる。
研究代表者は先行研究で、強化学習理論の中で時間割引を取り入れた「割引価値問題」という枠組みを動物行動に適用すると、しばしば枠組み自体が破綻することを示した。そして、破綻しない枠組みを構築するためには、時間割引特性の異なる時点(イベント)が存在する必要があり、そのイベント間に経過する連続時間とイベントによって時間ステップが進むときでは異なる特性の割引となることが導出された。全く異なる目的のために導出した結果が、他の実験的知見と整合したため、提案した枠組みは本質に近づいている可能性が高いと考えられる。
この仮説を確かめるため、平成26年度は行動課題設計と連続時間での理論的枠組みの整備を行い、平田班(計画研究C01)との共同研究で類人猿での予備実験を開始した。平成27年度は、類人猿での実験の遂行を理論的にサポートした。また礒村班(公募研究D01)との共同研究で、海馬リップルに2種類のサブタイプがあることを発見し、それぞれが、過去の報酬と未来の報酬を反映していることを突き止めた。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Balanced motor primitive can explain generalization of motor learning effects between unimanual and bimanual movements.2016

    • 著者名/発表者名
      Takiyama K & Sakai Y
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 23331-23331

    • DOI

      10.1038/srep23331

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anomalous Neuronal Responses to Fluctuated Inputs2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Hosaka and Yutaka Sakai
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 92 号: 4 ページ: 042705-042705

    • DOI

      10.1103/physreve.92.042705

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immediate return preference emerged from a synaptic learning rule for return maximization.2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Yamaguchi, Takeshi Aihara, Yutaka Sakai
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 83-90

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2014.04.004

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Different modulation of common motor information in rat primary and secondary motor cortices.2014

    • 著者名/発表者名
      Saiki A, Kimura R, Samura T, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 9 号: 6 ページ: e98662-e98662

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0098662

    • NAID

      120006799370

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 静的·動的抑制構造によって制御されるリカレントネットワークの神経活動伝播2014

    • 著者名/発表者名
      佐村俊和, 林初男, 酒井裕, 相原威
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 21 号: 2 ページ: 50-56

    • DOI

      10.3902/jnns.21.50

    • NAID

      130004679131

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A new stop-signal task to explore inhibitory function in operant learning to habituation process2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshida J, Saiki A, Yamanaka K, Sakai Y, Isomura Y
    • 学会等名
      The 92nd Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Distinct types of hippocampal sharp-wave ripples during reward-expecting behavior2014

    • 著者名/発表者名
      Samura T, Saiki A, Aizawa H, Aihara T, Isomura Y, Sakai Y
    • 学会等名
      International Symposium. Vision, Memory, Thought: How cognition emerges from neural network
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Modulation of preferred direction can unify motor learning in unimanual and bimanual movements2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Takiyama, Yutaka Sakai
    • 学会等名
      Neuroscience 2014, The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Population characteristics of spike synchrony in rat motor cortices during movement task2014

    • 著者名/発表者名
      Kimura R, Sakai Y, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y
    • 学会等名
      Neuroscience 2014, The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Different modulation of common motor information in rodent primary and secondary motor cortices2014

    • 著者名/発表者名
      Saiki A, Kimura R, Samura T, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y
    • 学会等名
      Neuroscience 2014, The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Balanced motor primitive can unify motor learning effects in unimanual and bimanual movements2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Takiyama, Yutaka Sakai
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Localized Anisotropic Inhibition for Self-organized Directional Traveling Waves in the Hippocampal CA3 Model2014

    • 著者名/発表者名
      Toshikazu Samura, Yutaka Sakai, Hatsuo Hayashi, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      日本神経回路学会 第24回全国大会
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道)
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/yutakasakai/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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