| 研究概要 |
本研究の目的は,脳で実現される適応運動制御機構を計算機に実装できる程度に理解し,ロボット等の実機モータ制御に応用することにある.これにより,小脳を中核とする運動の制御と学習に関する神経科学的理解が進むと同時に,生物と同等の運動学習機能を有する新たなモータ制御やロボット制御技術の開発に繋がるものと期待できる.
今年度実施した本研究の具体的な内容は以下の通りである:
1)小脳皮質神経回路による感覚-運動情報変換能力の理解:前庭動眼反射(VOR)を例に,前庭感覚入力ならびに視覚入力に対する小脳出力細胞であるPurkinje細胞の応答特性を神経生理学的手法により明らかにした.特に,サルや金魚で可能な運動の周波数や方向等の文脈に依存した運動学習時の非線形信号変換能力を定式化し,数理モデルとして計算機に実装可能なレベルまで理解した.
2)運動学習を駆動する誤差信号の性質の理解:運動の学習に不可欠な運動実行時の誤差信号の性質を1)と同様の神経生理学的手法により明らかにする.また,誤差信号として持つべき情報とその脳内表現に言及し,数理モデルとして計算機に実装可能なレベルで記述した.ここでは特に,これまでの小脳運動学習理論で誤差情報を持つと仮定されているPurkinje細胞複雑スパイク(CS)と単純スパイク(SS)についてこれらの検討を行った.
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