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脳の計算論と生物学の統合による感覚減衰の発生機序の解明及び精神疾患理解への展開

通过脑计算和生物学的结合阐明感觉衰减的机制并发展对精神障碍的理解

基本信息

批准号：
22KJ3167
负责人：
出井勇人
金额：
$ 3.33万
依托单位：
National Center of Neurology and Psychiatry
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、自由エネルギー原理に基づいた再帰型神経回路モデルを用いて、感覚減衰の自己組織化シミュレーションを行い、その変調として統合失調症や自閉スペクトラム症をはじめとする精神疾患の計算メカニズムを理解することを目的としている。本年度は、感覚減衰に関する新しい計算理論を考案し、神経回路モデルを用いたシミュレーション実験を行った。具体的には、感覚減衰は自己の運動予測に対して予測可能性が常に高く変動性が小さい刺激において生じ、逆に予測可能性の変動性が高い刺激においては感覚が増幅されるという新しい理論を提案した。実験では、シミュレーション環境上にアームロボットを構成し、物体を自身で動かす文脈と、物体が外部的に動かされ、その予測可能性が変動する文脈について、それぞれの視覚運動パターンの学習データを用意した。学習データを階層的な再帰型神経回路モデルに学習させた結果、物体を自身で動かす文脈においては、感覚皮質に対応する神経回路モデルの部位の神経ダイナミクスが減弱し、一方で、外部的に物体が動かされる文脈においては、同部位の神経ダイナミクスが増幅されるように自己組織化されることを確認した。また、感覚領域における神経ダイナミクスの減弱と増幅は、前頭葉に対応する高次の実行領域の神経ダイナミクスの変化に応じてスイッチングされることが分かった。さらに、多感覚を統合する連合領域における予測誤差の反応性を実験的に操作し学習への影響を調べた結果、連合領域で予測誤差反応性を小さくすることで感覚領域での感覚減衰が起きにくくなる一方で、逆に大きくした場合には感覚減衰のメカニズムは発達するが、実行領域に基づいた動的な環境への適応能力が低下することが分かった。これらの結果は、統合失調症における感覚減衰や自己感の変調、自閉スペクトラム症における感覚減衰の正常さと認知柔軟性の低下、といった相違性について示唆を与える。

This study is based on the principle of free engineering and re-established the type of divine loop circuit, and the self-organization of the sense of attenuation and weakening is carried out.その変动としてintegration disorderやautistic syndromeるmental illnessのcalculationメカニズムをunderstandingすることをpurposeとしている. This year, we will use the new calculation theory and the application of the new calculation theory of the current year. Specifically, it is possible to predict the movement of oneself when the feeling is weakened and to predict the possibility of high mobility and small stimulation. The possibility of prediction and the possibility of inverse prediction are highly dynamic and exciting.実験では, シミュレーション environmental structure にアームロボットを composition し, the object を itself でかす contextual と, the object が external にMoving かされ, そのpredicted possibility が変moving する文典について, それぞれのviewing the movement パターンのlearning データをpurpose した. The result of learning the データを class's な帰神経circuit モデルにlearning させた, the object を itself で动かす文典においては、sensitivity cortical に対応する神経circuit モデルのpartの神経イナミクスが weakened し, one side で, external object が movable かされる contextual context においては, same part The の神経ダイナミクスが Increase the width and organize it yourself and confirm it.また, Sense of the field における神経ダイナミクスの weakened とincreased は, front leaf に対応する高时の実行区の神経ダイナミクスの変化に応じてスイッチングされることが分かった.さらに、Multi-sensory integration するConnection field におけるPrediction error のreflexivity を実験にoperation しlearning The influence of the adjustment on the result, the predicted error in the connection field and the reaction of the prediction error in the communication field are small and small. Sense of the decline of the disease, the rise of the disease, the reverse of the situation, the sense of the disease, the decline of the disease. The ability to adapt to the environment and the ability to adapt to the environment in the field of travel is low, and the ability to adapt to the environment is low.これらのRESULTSは、Integrative disorder におけるSense of decline and self-feeling の変动、autism スペクトラム syndrome It is normal to feel attenuation of the disease, it is a decrease in cognitive flexibility, and it is contradictory to the patient's cognitive function.

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

脳の階層的な言語獲得のシミュレーション研究

大脑分层语言习得的模拟研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹
通讯作者：
小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹

Elucidating multifinal and equifinal pathways to developmental disorders by constructing real-world neurorobotic models

通过构建真实世界的神经机器人模型阐明发育障碍的多最终和等最终途径

DOI：
10.31234/osf.io/6wfd7
发表时间：
2023
期刊：
PsyArXiv
影响因子：
0
作者：
Idei Hayato;Yamashita Yuichi
通讯作者：
Yamashita Yuichi

行為と結果の時間ずれを考慮した感覚減衰と自己主体感の変分再帰型神経回路モデリング

考虑行动和结果之间的时间滞后的感觉衰减和自我代理感的变分循环神经回路建模

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也
通讯作者：
尾形哲也

自由エネルギー原理に基づく感覚減衰の発達過程の計算論的説明

基于自由能原理的感觉衰减发展过程的计算解释

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹;飯島真理子;出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳
通讯作者：
出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳

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作者：
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作者：
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出井勇人其他文献

，沖縄県多良間島の淡水レンズにおける硝酸性窒素の起源と挙動に関する2021 年調査報告

，2021年冲绳县多良间岛淡水晶状体中硝态氮的起源和行为研究报告

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹;飯島真理子;出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳;飯島真理子;飯島真理子;丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純;丸山莉織・水澤奈々美・安元純・飯島真理子・安元剛・廣瀬美奈・井口亮・神保充・渡部終五・安元剛;飯島真理子・安元剛・安元純・井口亮・中村崇・酒井一彦・廣瀬美奈・水澤奈々美・鈴木淳・神保充・渡部終五;山本祐生（熊本大・理学部）・細野高啓（熊本大・大学院先端科学研究部）・Oktanius Richard Hermawan，新城竜一，伊藤湧人，宋科翰，安元純，宮城もね，松岡走，高田遼吾，安元剛，丸山莉緒，三雲沙貴，飯島真理子
通讯作者：
山本祐生（熊本大・理学部）・細野高啓（熊本大・大学院先端科学研究部）・Oktanius Richard Hermawan，新城竜一，伊藤湧人，宋科翰，安元純，宮城もね，松岡走，高田遼吾，安元剛，丸山莉緒，三雲沙貴，飯島真理子

The effects of groundwater runoff on the coastal bacterial communities near the Ryukyu Limestone area

地下水径流对琉球石灰岩地区附近沿海细菌群落的影响

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹;飯島真理子;出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳;飯島真理子;飯島真理子;丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純;丸山莉織・水澤奈々美・安元純・飯島真理子・安元剛・廣瀬美奈・井口亮・神保充・渡部終五・安元剛;飯島真理子・安元剛・安元純・井口亮・中村崇・酒井一彦・廣瀬美奈・水澤奈々美・鈴木淳・神保充・渡部終五;山本祐生（熊本大・理学部）・細野高啓（熊本大・大学院先端科学研究部）・Oktanius Richard Hermawan，新城竜一，伊藤湧人，宋科翰，安元純，宮城もね，松岡走，高田遼吾，安元剛，丸山莉緒，三雲沙貴，飯島真理子;水澤奈々美，井口亮，飯島真理子，丸山莉緒，安元純，安元剛，廣瀬美奈，渡部終五
通讯作者：
水澤奈々美，井口亮，飯島真理子，丸山莉緒，安元純，安元剛，廣瀬美奈，渡部終五

琉球石灰岩地域における陸水のメタゲノム解析

琉球石灰岩地区内陆水域宏基因组分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹;飯島真理子;出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳;飯島真理子;飯島真理子;丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純
通讯作者：
丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純

琉球石灰岩地帯の地下水を対象としたメタゲノム解析

琉球石灰岩地区地下水宏基因组分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
鈴木隆太郎;出井勇人;山下祐一;尾形哲也;飯島真理子;小島知将，出井勇人，尾形哲也，菅野重樹;飯島真理子;出井勇人，大畑渉，山下祐一，尾形哲也，谷淳;飯島真理子;飯島真理子;丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純;丸山莉織・水澤奈々美・安元純・飯島真理子・安元剛・廣瀬美奈・井口亮・神保充・渡部終五・安元剛
通讯作者：
丸山莉織・水澤奈々美・安元純・飯島真理子・安元剛・廣瀬美奈・井口亮・神保充・渡部終五・安元剛