DIMEアーキテクチャ：ニューラル表現・ダイナミクス・制御・統合の統一的運用アルゴリズム

要旨：現代の神経科学は、知覚、記憶、予測、評価、そして意識に関する広範な証拠を蓄積してきたが、それらの現象を統一的な計算フレームワークの中で統合することのできる明示的な運用アーキテクチャを未だ欠いている。既存の理論は神経機能の特定の側面に対処する。予測符号化と能動推論は階層推論と予測誤差の最小化を強調する。エングラム理論は分散した細胞集合を通じて記憶を説明する。神経調節系の説明は可塑性と行動の価値依存的調節に焦点を当てる。そしてグローバル・ワークスペースまたは大規模ネットワークモデルは、意識アクセスの基盤となるメカニズムを調査する。これらのアプローチは説明力を持つ一方で、アーキテクチャレベルでの統合はまだ部分的である。本文は、DIME（Detect-Integrate-Mark-Execute）を導入し、知覚、記憶、評価、そして意識アクセスを共通の運用サイクル内で組織するニューラルアーキテクチャである。フレームワークには、相互作用する4つの要素が含まれる。エングラム、複数の活性化軌道を支持する分散型再帰ニューラル構造；実行スレッド、神経プロセスを実装する時空間軌道；マーカーシステム、ゲイン、可塑性、および軌道選択を調節する神経調節系と辺縁系のメカニズム；そしてハイパーエングラム、運用上の意識アクセスと関連する大規模統合状態。フレームワークは、海馬のインデックス化、皮質の再帰的処理、リプレイ現象、大規模ネットワーク統合、そして神経調節による規制と整合している。抽象的な計算レベルで定式化されたDIMEは、表象、評価、および時間的シーケンスが統一的な機序から生じるアーキテクチャ的テンプレートを提供することで、人工知能およびロボティクスにも示唆を与える可能性がある。Zenodoの付随モノグラフに拡張理論的説明が用意されている。