論文の概要: A Miniature Brain Transformer: Thalamic Gating, Hippocampal Lateralization, Amygdaloid Salience, and Prefrontal Working Memory in Attention-Coupled Latent Memory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.07217v1
• Date: Sat, 07 Mar 2026 13:53:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-10 15:13:14.095901
• Title: A Miniature Brain Transformer: Thalamic Gating, Hippocampal Lateralization, Amygdaloid Salience, and Prefrontal Working Memory in Attention-Coupled Latent Memory
• Title（参考訳）: 視床下部ゲーティング, 海馬側方化, 扁桃体塩分, 前頭前作業記憶の小型脳トランスフォーマー
• Authors: Hong Jeong,
• Abstract要約: 本稿では,注目結合型潜在記憶フレームワークを拡張した小型脳トランスフォーマーアーキテクチャを提案する。 アーキテクチャは、視床リレー、扁桃体サリエンスモジュール、前頭前作業記憶バッファ、小脳ファストパスを含む。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a miniature brain transformer architecture that extends the attention-coupled latent memory framework with four additional brain-region analogues: a thalamic relay, an amygdaloid salience module, a prefrontal working-memory (PFC) buffer, and a cerebellar fast-path, all coupled by inhibitory callosal cross-talk between lateralized hippocampal banks. We evaluate on a two-domain benchmark -- MQAR (Multi-Query Associative Recall; episodic domain) and modular arithmetic (+1 mod 10; rule-based domain) -- using a seven-variant additive ablation. The central empirical finding is a surprise: inhibitory callosal coupling alone never lateralizes the banks (variants 1-5 maintain D_sep ~ 0.25 and P_ct ~ 0.25 for all 30 epochs). Functional lateralization requires the synergy of PFC and inhibition: only when the PFC buffer is added (variant 6) does a sharp, discontinuous phase transition fire -- at epoch 11 for the PFC-only variant and epoch 10 for the full model -- collapsing P_ct from 0.25 to ~0.002 and more than doubling D_sep from 0.251 to 0.501 in a single gradient step. The PFC buffer acts as a symmetry-breaker: its slowly drifting domain context creates the initial asymmetry that the inhibitory feedback loop then amplifies irreversibly. The cerebellar fast-path accelerates the transition by one epoch (epoch 10 vs. epoch 11) with no asymptotic change, confirming its convergence-acceleration role. The result constitutes a novel, falsifiable prediction -- no lateralization without working memory context -- and a principled, neurobiologically motivated blueprint for hierarchical persistent memory in sequence models.
• Abstract（参考訳）: 視床リレー,扁桃体サリエンスモジュール,前頭前作業記憶(PFC)バッファ,小脳ファストパスの4つの追加の脳領域類似体を用いて,注意結合型潜在記憶機構を拡張した小型脳トランスフォーマーアーキテクチャを提案する。 本研究では, MQAR (Multi-Query Associative Recall; episodic domain) とモジュール演算 (+1 mod 10; rule-based domain) という2つのドメインのベンチマークを, 7変数の加法的アブレーションを用いて評価した。 1-5はD_sep ~ 0.25 および P_ct ~ 0.25 を30のエポックに対して維持する)。 機能的側方化にはPFCの相乗効果と抑制が必要であり、PFCバッファが(変種6)急激で不連続な相転移火(PFCのみの変種がエポック11、フルモデルがエポック10)を加えると、P_ctは0.25から0.002に崩壊し、D_sepは0.251から0.501へと1段階に2倍になる。 PFCバッファは対称性ブレーカーとして機能し、その緩やかなドリフト領域コンテキストは、阻害フィードバックループが不可逆的に増幅する初期非対称性を生成する。 小脳ファストパスは、漸近的変化のない1エポック(エポック10対エポック11)による遷移を加速し、その収束促進の役割を確証する。 その結果は、新しい、偽造可能な予測 -- 作業メモリのコンテキストなしでの側面化 -- と、シークエンスモデルにおける階層的永続メモリのための、神経生物学的に動機づけられた青写真で構成されている。

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