感覚刺激の不確実性を推定する神経回路機構に基づく精神疾患のロボットモデル研究

感覚精度の予測学習が可能な階層的再帰型神経回路モデルを用いた神経ロボットモデルを構成し、神経発達障害の神経レベル、計算レベル、認知行動レベルの特性を橋渡す統合的な発達メカニズムに関する理論を構築した。以下まとめる。まず、1)感覚精度の過小評価と過大評価といった計算レベルの特性が、適応的な予測情報処理制御の変調をもたらし、異なるプロセスを介して、限定された反復的な行動生成に至る可能性を示した。これは感覚精度の推定異常が直接的に精神神経疾患の症状の原因となり得ることを示唆する。また、2)神経レベルでのホモジーニアスな活動性により、感覚運動学習を通じて、感覚精度と高次（意図レベル）の情報精度の過大評価が自己組織化されることを示した。そして、これに付随して、神経活動の過剰なダイナミクスやシナプスの過発達、感覚刺激への過敏性、汎化能力の低下、柔軟性に欠ける行動、といった様々な神経レベル、認知行動レベルの特性が生じることを示した。さらに、3)神経レベルでの、異なる階層間の機能的結合断裂によっては、感覚精度と高次の情報精度の過小評価が自己組織化されることを示した。これに付随しては、シナプスの未発達、感覚刺激への過敏性、柔軟性に欠ける行動が生じていた。2)と3)の結果から、情報精度の推定異常という計算レベルの特性が基礎的な神経レベルの変調によって予測学習を通じて自己組織化される可能性が提示された。また、ホモジーニアスな活動性と機能的結合断裂という異なる神経レベルの特性から、感覚刺激への過敏性や柔軟性に欠ける行動といった一部共通した認知行動レベルの特性が生じる一方で、シナプス発達や汎化能力といった側面においては異なる帰結をもたらしたことから、自閉スペクトラム症を含む神経発達障害における多様性や個人差の一側面を説明できるかもしれない。

感覚精度の予測学習が可能な階層的再帰型神経回路モデルを用いた神経ロボットモデルを構成し、神経発達障害の神経レベル、計算レベル、認知行動レベルの特性を橋渡す統合的な発達メカニズムに関する理論を構築した。以下まとめる。まず、1)感覚精度の過小評価と過大評価といった計算レベルの特性が、適応的な予測情報処理制御の変調をもたらし、異なるプロセスを介して、限定された反復的な行動生成に至る可能性を示した。これは感覚精度の推定異常が直接的に精神神経疾患の症状の原因となり得ることを示唆する。また、2)神経レベルでのホモジーニアスな活動性により、感覚運動学習を通じて、感覚精度と高次（意図レベル）の情報精度の過大評価が自己組織化されることを示した。そして、これに付随して、神経活動の過剰なダイナミクスやシナプスの過発達、感覚刺激への過敏性、汎化能力の低下、柔軟性に欠ける行動、といった様々な神経レベル、認知行動レベルの特性が生じることを示した。さらに、3)神経レベルでの、異なる階層間の機能的結合断裂によっては、感覚精度と高次の情報精度の過小評価が自己組織化されることを示した。これに付随しては、シナプスの未発達、感覚刺激への過敏性、柔軟性に欠ける行動が生じていた。2)と3)の結果から、情報精度の推定異常という計算レベルの特性が基礎的な神経レベルの変調によって予測学習を通じて自己組織化される可能性が提示された。また、ホモジーニアスな活動性と機能的結合断裂という異なる神経レベルの特性から、感覚刺激への過敏性や柔軟性に欠ける行動といった一部共通した認知行動レベルの特性が生じる一方で、シナプス発達や汎化能力といった側面においては異なる帰結をもたらしたことから、自閉スペクトラム症を含む神経発達障害における多様性や個人差の一側面を説明できるかもしれない。