生体神経回路網の順応過程における自律分散制御機構の解明

生物神经网络适应过程中自主分散控制机制的阐明

• 批准号: 03234107
• 负责人: 舟橋 康行
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 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: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03234107/
• 关键词: 自律分散; 並列情報処理; 視覚; 網膜; 神経回路網; 平滑化; コントラスト強調; 標準正則化問題

脊椎動物網膜における視覚情報処理は,特定の視野に対応し外界像の特定の情報(線分,速度など)を抽出するために用意された,機能的かつ形態的に分化した自律サブシステムが集まって実行される.本研究の目的は,このような視覚神経回路について自律分散的情報処理の特性とメカニズムを解明することにあった.網膜神経回路網では,視細胞から双極細胞,神経節細胞へ至る連絡経路が自律サブシステムの基本単位となる.このサブシステムどうしは水平細胞およびアマクリン細胞といわれる細胞により側方連絡している.本年度は,解析の手がかりとして生理学的にも比較的その構造がよく調べられている視細胞,水平細胞および双極細胞の成す神経回路網の視覚情報処理機能について,等価電気回路モデルと標準正則化問題を対応させながら考察を加えた.以下に結果の要点を示す.1.視細胞,水平細胞および双極細胞の成す網膜神経回路網について,線形等価電気回路によるモデル化を行った.モデルの入出力関係を解析解により表現し,解の挙動を調べることにより,各細エの膜インビ-ダンス,シナプス伝達係数等のパラメ-タを予測した.2.雑音を含む画像に対して平滑化とコントラスト強調を行う問題を,標準正則化問題に帰着させて定式化した.3.1で求めたモデルの方程式は2で行った定式化と対応づけができることを示した.これにより網膜における平滑化ーコントラスト強調を行う神経回路は,標準正則化問題を解く回路になっていることが分かった.この結論は,生体網膜の並列分散情報処理の解明において,機能と神経回路を結び付けた理解を進めるために,重要な指針を与える.

Vertebrate retina に お け る apparent 覚 intelligence 処 は, specific vision の に 応 seaborne し outside like の specific の intelligence (line, speed な ど) を spare す る た め に intention さ れ た, function of か つ に differentiation in the form of し た self-discipline サ ブ シ ス テ ム が set ま っ て line be さ れ る. は の purpose, this study こ の よ う な apparent 覚 god 経 loop に つ い て self-discipline distributed intelligence 処 Richard の features と メ カ ニ ズ ム を interpret す る こ と に あ っ た. Retinal 経 god back to road network で は, depending on the cell か ら bipolar cells, god 経 る contact 経 road on the ganglion cells へ が self-discipline サ ブ シ ス テ ム の basic 単 a と な る. こ の サ ブ シ ス テ ム ど う し は horizontal cells お よ び ア マ ク リ ン cells と い わ れ る cells に よ り lateral contact し て い る. This year は parsing の hand が か り と し て physiology に も comparison そ の tectonic が よ く adjustable べ ら れ て い る visual cells, horizontal cells お よ び bipolar cells の す 経 god back to the road network の visual 覚 intelligence 処 principle function に つ い て, such as electric 気 価 loop モ デ ル と standard regularization problem を 応 seaborne さ せ な が ら investigation を plus え た. に の the message below を す. 1. Depending on the cells, horizontal cells お よ び bipolar cells の す retinal 経 god back to road network に つ い て, linear 気 価 electricity circuit such as に よ る モ デ ル change line を っ た. モ デ ル の analytical solutions into the output masato is を に よ し り performance, solution の 挙 motion を べ る こ と に よ り, each fine エ の membrane イ ン ビ - ダ ン ス, シ ナ プ ス 伝 of coefficient, etc Youdaoplaceholder0 -タを pretest た.2. 雑 sound を portraits contain む に し seaborne て smoothing と コ ン ト ラ ス ト line emphasizes を を う problem, standard regularization problem に 帰 the さ せ て demean し た. 3.1 で o め た モ デ ル の equation は line 2 で っ た demean と 応 seaborne づ け が で き る こ と を shown し た. こ れ に よ り retinal に お け る smoothing ー コ ン ト ラ ス ト emphasize を う god 経 loop は, Standard regularization を solutions く loop に な っ て い る こ と が points か っ た. こ の conclusion は, living body retinal の tied for decentralized intelligence 処 Richard の interpret に お い て, functional と god 経 loop を "び pay け た understand を into め る た め に, important を な Pointers and え る.

项目成果

Auba,T: "The Structure of All-Pass Matrices That Satisfy Directional Interpolation reguirements" IEEE Trans.on Automatic Control. 36-12. 1485-1489 (1991)

Auba,T：“满足方向插值要求的全通矩阵结构”IEEE Trans.on 自动控制。

八木 哲也: "SN比による受容野の時空間特性の変化ー網膜神経回路の構造ー" 電子情報通信学会技術研究報告. 90ー483. 149-153 (1991)

Tetsuya Yagi：“感受野时空特征的变化取决于 SN 比 - 视网膜神经回路的结构”IEICE 技术报告 90-483 (1991)。

Matsumoto,T: "Higher Order Regularization Filters for Image Processing:A Layered Architecture" Report of Sci.and Eng.Res.Lab.Waseda Univ.91-6. 9 (1991)

Matsumoto,T：“用于图像处理的高阶正则化滤波器：分层架构”Sci.and Eng.Res.Lab.Waseda Univ.91-6 的报告。

Kobayashi,H: "A Layered Architecture for Regularization Vision Chips" IEEE and INNS,Proc.of Int.1 Joint Conf.on Neural Neyworks. 2. 1007-1020 (1991)

Kobayashi,H：“正则化视觉芯片的分层架构”IEEE 和 INNS，Proc.of Int.1 Joint Conf.on Neural Neyworks。

舟橋 康行: "多入力多出力系に対するロバスト・デッドビ-ト制御" 計測自動制御学会論文集. 27ー6. 640-646 (1991)

Yasuyuki Funahashi：“多输入和多输出系统的鲁棒无差拍控制”《仪器与控制工程师学会汇刊》27-6 (1991)。