淡蒼球内節/黒質網様部の強化学習による確率的行動選択(一般)(ニューロインフォーマティックスとは何か)

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概要

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近年、大脳基底核は報酬に基づく行動学習に関係することが報告され、強化学習を用いた様々なモデルが提案されている。それらのモデルでは、大脳基底核の主な入力核であり中脳ドーパミン細胞からの投射を受ける線条体で報酬の予測が学習されると仮定されている。しかしこれまでのモデルでは、強化学習において本質的に重要な確率的な行動選択が行われるメカニズムや、ランダムさの制御のメカニズムは考慮されていない。そこで本報告では、線条体の投射先のうち大脳基底核の出力核である淡蒼球内節と黒質網様部で確率的な行動選択が行われ、その行動情報が視床を通じて線条体へフィードバックされることにより、選択された行動に対する報酬予測の学習が行われるという仮説を提案する。この妥当性を検証するために、仮説に基づき大脳基底核の回路モデルを構築し、計算機実験を行った結果、その行動選択のランダムさは淡蒼球内節と黒質網様部への視床下核からの入力により調節され得ることが明らかになった。
2003-12-01

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