「内部モデル」の版間の差分

　外部世界の仕組みを脳の内部で[[模倣]]・[[wikipedia:JA:シミュレーション|シミュレーション]]する神経機構である。ヒトや動物は、複雑な[[wikipedia:JA:筋骨格系|筋骨格系]]で構成される身体を、速く正確に制御できる。これは、脳の内部に、運動司令と身体の動きの関係を定量的に対応づけるモデル（信号変換器）が存在し、運動を実行する前に結果を予測したり、望ましい運動結果を実現するために必要な運動司令を予測することを可能にしているからと考えられている。このようなモデルは、身体の延長として機能する[[wikipedia:JA:物体|物体]]や[[wikipedia:JA:道具|道具]]の入出力特性も反映する。また、言語や思考などさまざまな認知機能に関与する可能性も指摘されている。

　脳科学で内部モデルという言葉が広まったのは、ヒトの運動制御に関する1990年代の研究からと考えられる。ヒトが目標物に手を伸ばすときの手先の軌道は、ほぼ直線の軌道で、滑らかに加速・減速する<ref><pubmed>7262217</pubmed></ref>。従来の研究では、筋肉自体のバネのような性質からこのような特徴が生じると考えられていた（文献<ref><pubmed>815518</pubmed></ref> <ref><pubmed>15136283</pubmed></ref>など）。しかし、運動中の腕には、[[wikipedia:JA:慣性力|慣性力]]・[[wikipedia:JA:遠心力|遠心力]]・[[wikipedia:JA:コリオリ力|コリオリ力]]などの力がかかり、筋肉の[[wikipedia:JA:剛性|剛性]]をかなり高くしないと、筋肉の性質のみで上記のような軌道はできない。だが、実際に運動中の腕の剛性を計測すると、従来考えられていたよりも遙かに低い剛性であることが解った<ref><pubmed> 8600521</pubmed></ref>。この結果から、[[脳]]は、運動中に刻々と変化する慣性力やコリオリ力などの動力学的な要因を予測して、必要最小限の力で制御していることが示唆された。ほぼ同時期に、ヒトの予測的な運動制御を示す研究が多く報告された。例えば、手先に力をかけて、腕が見えない状態で運動したときの手先位置の予測誤差は、脳内に[[wikipedia:JA:カルマンフィルター|カルマンフィルター]]モデルが存在すると仮定したときの結果と良く合うこと<ref><pubmed>7569931</pubmed></ref>、指で物体を摘んで上下させるときに、慣性力など物体にかかる力（負荷力）を正確に予測して、指の力（把持力）を調節していることなどである<ref><pubmed>9006993</pubmed></ref>。これらの研究が、定量的な予測を可能にする神経機構の名称として「内部モデル」を用いた<ref><pubmed>10607637</pubmed></ref>。