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運動学習中のパターン探索の機能的意義と神経メカニズム

运动学习过程中模式搜索的功能意义和神经机制

基本信息

批准号：
15J09948
负责人：
上村卓也
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09948/
关键词：
系列行動系列発声機械学習数理モデル神経生理神経活動

项目摘要

本研究では、動物がなぜ運動学習の際に探索行動をとるのかという疑問に答えるために、鳴禽の一種であるジュウシマツを用いて研究を行った。ジュウシマツのさえずりでは、出現する要素の順序にばらつきがある。私は、次の研究1から4によって、系列のばらつきの機能的意義とばらつきを生成する神経メカニズムを検討した。研究1：さえずり中の要素の自動認識。私はまず、さえずりのパターンを効率良く解析するために、機械学習を用いたさえずり要素の自動認識手法を確立した。さらに、認識精度を正しく評価するための指標を新たに考案した。この研究について、学術論文として投稿した。研究2：要素の系列規則のモデル化。ジュウシマツの歌文法は複雑が故に、観測された要素系列から背後にある生成規則を推定することが簡単ではない。よって、観測された系列を数理モデルにより客観的にわかりやすく記述することが重要である。本研究では、8種類のモデルを系統的に比較することにより、ジュウシマツのさえずりを表現するのに適したモデルを選択した。研究3：系列規則の時間帯による変化。系列のばらつきの機能的意義を調べるために、数日間にわたって記録したさえずりの系列規則を上記の方法でモデル化し、系列規則の変化を定量した。その結果、要素系列が時間帯や日によって変動し、時間帯による変動が日をまたいで類似することがわかった。この結果から、ジュウシマツのさえずりが概日リズムやその日の調子などの個体の状態に影響を受ける可能性が示唆された。研究4：系列パターンを生成する神経メカニズム。最後に、研究2の結果を考慮し、より実際の神経活動との対応がわかりやすい要素系列のモデルを考案した。さらに、自身のさえずりを聴いているときの神経活動を解析し、モデルの生物学的妥当性を検討した。その結果、モデルの内部状態と相関する神経活動が存在することがわかった。

This study is about exploring the action of animal movement and learning, answering questions, and using research methods. The main elements appear in sequence. The significance of the function of the series is discussed in this paper. Study 1: Automatic recognition of elements in. The method of automatic recognition of the elements in the process of learning is established The accuracy of knowledge is evaluated by new indicators. Research and academic papers. Study 2: Visualization of series rules of elements. The grammar of the song is complex, and the rules behind it are simple. The main purpose of this article is to provide a detailed description of the relationship between the two countries. This study compares 8 types of drugs and their performance. Study 3: The temporal variation of series rules. The significance of the function of the series is to adjust the number of days, record the number of days, and record the method of the series rule. The result, the element series, the time, the movement, the similarity. The result is that the individual's status is affected by the change of the day. Study 4: A series of mental health problems. Finally, the results of Study 2 were considered and the results of the study were analyzed. The analysis of the biological activity of the brain and the biological appropriateness of the brain are discussed. The internal state of the result and the correlation between the mental activity and the result are discussed.