可塑性神経回路の情報処理

可塑神经回路中的信息处理

• 批准号: 05267104
• 负责人: 塚田 稔
• 金额: $ 84.35万
• 依托单位: Tamagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05267104/
• 关键词: シナプスの長期増強(LTP); シナプスの長期抑圧(LTD); リン酸化; 脱リン酸化; コバリアンス則の一般化; 視覚野回路形成; 神経回路のダイナミクスと情報表現; 視覚ニューラルネット; 神経回路の非線形ダイナミクス; シナプスの長期仰圧(LTD); スナプスの長期抑圧(LTD); 細胞内Ca^<2+>濃度; 時間パターン依存性LTP; 海馬神経回路のダイナミクス

細胞レベルで成立していたコバリアンス規則に基づいてどのような神経回路網が構成されるか、その機能について実験と理論の共同研究を実施し、以下のような新しい成果を得た。ニューロンの平均発火頻度によって情報処理がなされるというニューロンの静的活動を中心とした従来の古典的情報処理の壁を破り、ニューロンの時空間パターンによって情報が処理されるという動的観点からニューロンやニューラルネットの情報処理機能を明らかにした。成果は次の4点に要約される。1つは、オプティカルレコーディング技術の進展によって神経回路網の時々刻々の情報伝達や処理の様子を計測することが可能となり、従来の電極の古典的計測法では不可能であった神経回路のダイナミックに基づく情報表現や情報処理の様子を映像的にとられることに成功した(外山、塚田、飯島)。第2は、動的細胞集合体仮説(藤井、塚田、合原)であり、ニューロンは入力系列の一致性(同期性)の検出器(Coincidence detector)であり、ニューロンの発火の同期レベルがニューロン間の機能的なシナプス結合強度を支配する。この仮説に立てば、システムの構造(解剖学的構造)と入力系列の時空間構造(文脈)の両パラメータによってシステムの発火状態が決定されることになり、神経回路網情報表現能力が飛躍的に増大する。第3は、記憶書き込み機能であり、第2の情報表現と表裏一体をなすのが、塚田らの提案した時空間の統一学習理論である。この学習理論によって時空間パターンによって表現された情報は記憶神経回路に書き込まれる。第4は、記憶読み出し機能である。記憶されたパターン(安定点)を維持しつつシステムを不安定化するような非平衡ダイナミック状態を創り出すモデル、すなわち安定点を渡り歩く時間的非線形ダイナミック(カオスダイナミックス)を持つ理論的モデルを構築することに成功した(合原、津田、奈良)。

The basic rules of the network are established. The loopback network is linked to a network, and the mechanism is used to conduct a joint study of the application. The following results are successful. The average temperature of the fire, the average temperature, the temperature, the The results will be estimated at 4: 00. 1. During the development of the technology, it is possible to improve the performance of the computer network, and it is not possible to use the classical measurement method to show the success of the image of the system. Thank you). Second, the cell assemblage of Fujii, Takeda, Heyuan, Fujii, Takei, Heyuan. The time and space structure of the system (anatomical engineering) is constructed in time and space. The state of the fire determines the importance of the ability to express emotion in the network. The third, the second, the second, the third, the third Learn the theory of communication, space communication, reading, recording, recording On the 4th, the record shows that the machine is in good condition. Record the operating temperature (stable point) to maintain the stability of the operating system. The non-equilibrium operating system of the non-equilibrium operating system is in a state of operation. The non-linear operating point of the operating system is stable. The non-linear operating system (stable point) adheres to the theory that the system is successful (Heyuan, Tsuda, Nara).

项目成果

N.Mizuno: "Glutamate-synthesizing enzymes in GABAergic neurons of the neocortex: A double immunofluorescence study in the rat" Neuroscience. 61. 839-849 (1994)

N.Mizuno：“新皮质 GABA 能神经元中的谷氨酸合成酶：大鼠的双重免疫荧光研究”《神经科学》。

T.Tsumoto: "Dependence of LTP induction on postsynaptic depolarization:A perforated patch clamp study in visual cortical slices of young rats" J.Neurophysiol. in press (1994)

T.Tsumoto：“LTP 诱导对突触后去极化的依赖性：年轻大鼠视觉皮层切片的穿孔膜片钳研究”J.Neurophysiol。

K.Aihara: "Chaotic simulated annealing by a neural network model with transient chaos" Neural Networks. 8. 915-930 (1995)

K.Aihara：“通过具有瞬态混沌的神经网络模型进行混沌模拟退火”神经网络。

合原一幸: "カオス応用システム" 朝倉書店, 140 (1995)

相原一幸：《混沌应用系统》朝仓书店，140（1995）

K.Toyama: "Neuronal responsiveness in areas 19 and 21a,and the posteromedial lateral suprasylvian cortex of the cat" Exp.Brain Res.99. 289-301 (1994)

K.Toyama：“19 和 21a 区以及猫的后内侧外侧上裂皮层的神经元反应性”Exp.Brain Res.99。