捕食者プレデター関係における恐れと社会的報酬の進化

恐怖は、危険から逃げるために脳としての機能を含み、再強化学習（RL）を通じて学習できる。多くの研究者が恐怖が predators に逃避するために進化したと主張してきた通りであるが、異なるプレデータのプレッシャーがどのように恐れや他の報い、特に社会的報い(共有集団による)に対しても形変えを加えたかという点についてはまだ疑問の余地がない。 この研究で我々は、 predatory プレッシャーと恐怖の関係について、エволюーショナル スイミュレーションによって RL アジェントを使用して報いが変わるようにする。このスイミュレーションでは、餌とプレッサーの RL アジェントが報い機能を共有し進化します。我々のシミュレーションでは、餌からの恐怖と同じような負の視覚的な報いを持つ predators の様子に恐れのようなものが何度も出た。一方で、両方の predator と餌に対する正面的社会的な報いも生じることが観察され、これは共有集団を達成したことを示す社会的な報いである。異なる環境条件間での比較では、強力な predators の捕らえ能力と少なくなる食物供給がそれぞれ恐怖の賞とより強くなったとの結果でした。さらに静止した坑穴よりも非致命的でないダメージを持つ那些には恐怖は発生しないことが示されました（この結果、積極的な hunting プレッサーはその進化に重要であることを示唆しています）。これらの結果は恐怖と社会的な報いの多様な進化において predators の特別な役割を強調し、

arXiv:2507.09992v2 Announce Type: replace-cross Abstract: Fear is a critical brain function that enables us to learn to avoid danger via reinforcement learning (RL). While many researchers have argued that fear has evolved to escape predators, how varying predatory pressures have shaped fear and other rewards, including positive social rewards for collective grouping, remains an open question. In this study, we investigate the relationship between predatory pressure and fear using an evolutionary simulation of RL agents with evolving rewards. In our simulation, prey and predator RL agents co-evolve their reward functions, including visual rewards for observing prey and predators. While fear-like negative visual rewards for predators often evolved in prey, we also observed cases in which positive rewards for both predators and prey evolved, the latter serving as a social reward for collective grouping. A comparison between different environmental conditions revealed that stronger predator hunting capability promoted stronger fear reward, while less food supply promoted more negative social reward. Moreover, fear did not evolve in response to static pitfalls with non-lethal damage, suggesting that actively hunting predators played an important role in its evolution. These results highlight the special role of predators in the diverse evolution of fear and social rewards.