神経補綴のための機能創発するFPGA万能神経細胞ネットワーク

FPGA 通用神经元网络,可创建神经修复功能

基本信息

  • 批准号:
    21H03515
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では以下を目的に掲げている。脳の一部を置き換え可能なレベルの高度な性能を持つ神経補綴装置を実現するための基礎技術を確立する。具体的には、あたかもiPS細胞のように初期万能状態から捕綴対象部位の細胞へと機能分化を果たす電子万能神経細胞モジュールを開発する。そして、同細胞モジュールを用いた電子万能神経細胞ネットワークを構成し、捕綴対象部位に応じた適切な創発性を発現「させるための」設計論を構築する。さらに、非侵襲性を高めるために通信と給電が完全無線化された同ネットワークの実装法を提案する。これに対して、2021年度は以下の研究成果を得た。(1)ヒトの脳の神経細胞が持つ非線形力学の模倣に特化した確率的離散状態モデルの設計手法を構築した。また、同モデルの「離散状態」と「パラメータ」を電子回路の「メモリ素子」と「配線パターン」に適切に対応させることによって、生物の神経細胞の非線形力学をハードウェアとして効率よく実装する方法を構築した。そのようにして実装された電子回路が、万能状態の細胞に対応する「電子万能神経細胞モジュール」である。(2)電子万能神経細胞のネットワークを構成し、同ネットワークに補綴対象部位の非線形力学及び非線形応答特性を再現させるためのパラメータ設定方法を構築し、シミュレーションによってその有効性を示した。(3)通信と給電が完全無線化された電子万能神経細胞ネットワークを実現するための基礎的な実験を実施した。
The following を purpose of this study is に to reveal げて げて る る. 脳 の a を buy き may change え な レ ベ ル の highly な performance を hold つ 経 patched up device を god be presently す る た め の based technology を す る. Specific に は, あ た か も iPS cells の よ う に early universal state か ら catching compose like parts of seaborne の cells へ と functional differentiation を fruit た す electronic universal god 経 cells モ ジ ュ ー ル を open 発 す る. そ し て, with cell モ ジ ュ ー ル を with い た electronic universal god 経 cells ネ ッ ト ワ ー ク を constitute し, compose as parts of seaborne に 応 じ た appropriate な gen 発 sex を 発 now "さ せ る た め の" を design theory to construct す る. High さ ら に, noninvasive を め る た め に communications と to electricity が completely wireless さ れ た with ネ ッ ト ワ ー ク の be acceptable を proposal す る. Youdaoplaceholder2 れに compared with て and the following て research results in 2021 を obtained た. (1) ヒト 脳 脳 脳 the が of the neural cells adheres to <s:1> nonlinear mechanics <e:1> and imitates the discrete state of に specialized <s:1> た accuracy. Youdaoplaceholder5 and <s:1> design techniques を construct た. ま た, with モ デ ル の "discrete state" と "パ ラ メ ー タ" を electronic circuit の "メ モ リ element" と "wiring パ タ ー ン" に appropriate に 応 seaborne さ せ る こ と に よ っ て 経 cells, biological の god の nonlinear mechanics を ハ ー ド ウ ェ ア と し て sharper rate よ く be loaded す を る method to construct し た. そ の よ う に し て be loaded さ れ た が electronic circuit, universal state の cells に 応 seaborne す る "electronic universal god 経 cells モ ジ ュ ー ル" で あ る. (2) electronic universal god 経 cells の ネ ッ ト ワ ー ク を し, with ネ ッ ト ワ ー ク に patched up as parts of seaborne の nonlinear mechanics and び nonlinear 応 a feature を reappearance さ せ る た め の パ ラ メ ー タ set methods を constructing し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て そ の have sharper sex を shown し た. (3) communications と to electricity が completely wireless さ れ た electronic universal god 経 cells ネ ッ ト ワ ー ク を be presently す る た め の based な be 験 を be applied し た.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Smooth gait transition in hardware-efficient CPG model based on asynchronous coupling of cellular automaton phase oscillators
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基于异步元胞自动机振荡器的硬件高效耳蜗模型中的双音失真产物
  • DOI:
    10.1587/elex.18.20210310
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0.8
  • 作者:
    Takeda Kentaro;Torikai Hiroyuki
  • 通讯作者:
    Torikai Hiroyuki
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sho Komaki;Kentaro Takeda;Hiroyuki Torikai
  • 通讯作者:
    Hiroyuki Torikai
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