がんの勉強部屋☆
がんの最新情報から予防、医療情報まで科学的証拠に基づいた情報を集めまています。いろいろな情報を共有できたらと思っています。
09 | 2017/10 | 11
S M T W T F S
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 - - - -

*ジクロロ酢酸関連情報はこちらからリンクしています*
スポンサーサイト
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

☆この情報を少しでも多くの方に知らせるためにクリックをお願いします☆

☆相互リンクは随時受け付けております☆ (右欄の【メールフォーム】からご一報ください)
*ジクロロ酢酸関連情報はこちらからリンクしています*
脳の階層性の一側面
行動に必要な脳の機能的な階層性に新たに活動時間のメカニズムを導入
- 複雑で多様な行動をスムーズに学習する脳型ロボット開発に新たな道 -



◇ポイント◇
 ・脳が生み出す行為生成に従来の空間的階層メカニズムに代わる新モデルが存在
 ・神経システムの機能的な階層を実現する、一般原理の理解に貢献
 ・神経活動の多時間スケールモデルを実装したヒューマノイドロボットで確かさを確認


 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)は、動物が行動するとき、脳内で発現するとされている機能的な階層性について、従来の空間的な階層のメカニズムに代わる神経活動の時間スケールによるメカニズムを提案、実際にこのメカニズムを組み込んだロボットが複雑な行動パターンを学習、動作することを確認しました。理研脳科学総合研究センター(田中啓治センター長代行)動的認知行動研究チームの谷淳チームリーダー、山下祐一テクニカルスタッフらによる成果です。
 動物の複雑で多様な行動や運動は、さまざまな場面で繰り返し使われる運動のパーツ(運動プリミティブ(※1))とその柔軟な組み合わせ、という機能的な階層により実現しているとされています。これまでの研究では、この階層は運動プリミティブに相当する低次のモジュールと、それらプリミティブの組み合わせに相当する高次のモジュール、という空間的な階層によるとされてきました(局所表現モデル)。しかし、脳の運動皮質(※2)では、解剖学的に、この局所表現モデルに対応する明確な空間的階層構造は見いだされず、行為生成の機能的な階層が、どのような神経メカニズムによるものかがわかっていませんでした。
 研究チームは、局所表現モデルに代わり、多時間スケールモデルという新しい神経回路モデル(※3)を提案しました。このモデルは、活動の時間スケールが異なる神経細胞(ニューロン)(※4)群の存在を仮定しています。実証には、多時間スケールモデルによって運動が制御される、小型ヒューマノイドロボット(※5)を使用しました。その結果、ロボットが、物体に手を伸ばす、物体をつかむ、物体を上下に動かす、などの運動プリミティブと、その組み合わせを含む複数の行動パターンを学習し、動作することに成功しました。また、学習した運動プリミティブの組み合わせを柔軟に変化することで、ロボットが新しい行動パターンで動作することにも成功しました。モデル化した神経回路の解析の結果、神経活動の時間スケールの違いが、自己組織的に運動プリミティブとその組み合わせの役割を担う、という階層的な機能分化の実現を確認できました。
 今回の結果は、実際の脳における行為生成の神経メカニズムの理解に貢献する可能性があります。さらに、提案した多時間スケールモデルは、これまでのロボットと比較して多様な運動を学習し、それらを柔軟に組み合わせて動作することを可能にしました。このモデルを発展させることで、介護ロボットなど、実社会で活躍しうる、より高度なロボットの開発に貢献できると考えています。
 本研究成果は、科学雑誌『PLoS Computational Biology』(11月7日付け:オンライン版)に公開されます。なおロボット実験はソニー株式会社の協力を得て行われ、研究成果の一部は、文部科学省特定領域研究の科学研究費助成を受けて実施されました。


1.背景
 動物の、複雑で多様な行動や運動は、さまざまな場面で繰り返し使われる運動のパーツ(運動プリミティブ)と、その柔軟な組み合わせ、という機能的な階層性の構造を持っているとされています。例えば、テーブルの上のカップを手に取り、コーヒーを飲むという一連の動作は、カップに手を伸ばす、カップを持ち上げる、持ち上げたカップを口元に持ってくる、といった一連の運動プリミティブと、それらプリミティブの適切な組み合わせで成り立っていると考えられます。この運動プリミティブは、似たような行動を繰り返し経験することによって獲得されると考えられていますが、実際の連続した行動では、明確な運動プリミティブの切れ目はありません。それではどのようなメカニズムによって、連続した運動の中から運動プリミティブが切り出され、またその運動プリミティブがどのように多様な運動パターンとして組み合わされるのでしょうか?
 これまでの研究では、そのような機能的な階層性が、運動プリミティブに相当する低次のモジュールと、それらプリミティブの組み合わせに相当する高次のモジュールという空間的な階層で実現していると考えられてきました(図1A:局所表現モデル)。しかし、この局所表現モデルを組み込んだロボットは、連続した運動の中に似ている部分や重複する部分があると、うまく機能しないことが知られていました。また、脳の運動皮質の解剖学的所見でも、局所表現モデルのような明確な空間的階層構造は見いだされておらず、機能的な階層性の本当の神経メカニズムは謎とされていました。
スポンサーサイト

☆この情報を少しでも多くの方に知らせるためにクリックをお願いします☆

☆相互リンクは随時受け付けております☆ (右欄の【メールフォーム】からご一報ください)

テーマ:ニュース - ジャンル:ニュース

この記事に対するコメント

この記事に対するコメントの投稿














管理者にだけ表示を許可する


この記事に対するトラックバック
トラックバックURL
→http://cancernet.blog89.fc2.com/tb.php/248-500a088e
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)

☆ガン予防メルマガ☆

ガンを知ることによって予防するためのメルマガです。 ご登録よろしくお願いします☆

メルマガ登録・解除
がん予防のすすめ
   
 powered by メルマガスタンドmelma! トップページへ

最近の記事

ブログ検索

最近のコメント

カテゴリー

月別アーカイブ

最近のトラックバック

メールフォーム

名前:
メール:
件名:
本文:

全ての記事を表示する

全ての記事を表示する

ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

RSSフィード

リンク

このブログをリンクに追加する

上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。