神経回路の知覚的推論における統合情報―統合情報理論と自由エネルギー原理の関係性―

カテゴリ：部門大会

論文No：TC2-1-2

グループ名：【C】2025年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日：2025/8/20

タイトル(英語)：Integrated Information in Perceptually Inferring Neuronal Networks - The Relationship between Integrated Information Theory and the Free-Energy Principle

著者名：間山 輝紀（東京大学）,清水 聡太（東京大学）,高野 雄基（東京大学）,秋田 大（東京大学）,高橋 宏知（東京大学）

著者名(英語)： Teruki Mayama (The University of Tokyo),Sota Shimizu (The University of Tokyo),Yuki Takano (The University of Tokyo),Dai Akita (The University of Tokyo),Hirokazu Takahashi (The University of Tokyo)

キーワード：意識,統合情報理論,知覚的推論,自由エネルギー原理,Bayesian surprise神経細胞の分散培養系,Consciousness,Integrated Information Theory,Perceptual Inference,Free-Energy Principle,Bayesian surpriseDissociated Neuronal Culture

要約(日本語)：統合情報理論によれば，意識は脳に代表されるシステムにより統合された情報の構造である．一方で，自由エネルギー原理によれば脳は絶えず外界を予測・推論している．この脳の推論過程における，統合情報の機構や機能は不明である．本研究は培養神経回路を用いた実験で，脳の推論をモデル化し，同時に統合情報の有り様を調べた．予測誤差や推論の更新，感覚入力がもたらす外界の情報量に当たる，Bayesian surpriseと統合情報の間に密接な関係が見られた．大きなBayesian surpriseは，時空間的により広範で大きな統合情報量を伴った．また，どの予測がどう更新されるかというBayesian surpriseの質によって，統合情報の質が有意に変化した．統合された情報の構造は，推論の更新が導く時空間ダイナミクスの促進に伴って現れ，感覚入力の，外界の状態に対する情報性を符号する機能を持つことが示唆された．

本誌掲載ページ：33-39p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：2,660Kバイト