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神経ネットワークにおける相関のある発火状態と機能の関係

神经网络中相关放电状态与功能之间的关系

基本信息

批准号：
18019019
负责人：
青柳富誌生
金额：
$ 3.07万
依托单位：
Kyoto 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

現実の神経系は単体の神経細胞で非線形力学系と見なせ、しばしばダイナミクスの本質を捉えるのが困難である。そのため理論モデルが複雑になり、結果としてネットワークレベルの本質的な現象の理解の障壁になっている点である。しかしながら、近年の非平衡物理学や非線形力学の発展により、複雑な力学系から本質を捉えた簡単な力学系へ自由度を逓減する幾つかの弱非線形解析の理論が提唱されている。この手法を用い、ニューロンのダイナミクスに関して簡単で解析可能な力学系に簡略化することで、発火タイミングが重要である神経系のネットワークの性質を理論的に解析した。特に、多様な抑制性ニューロンFS cellやLTS cell(あるいはMartinotti cell等)や各種の神経伝達物質のネットワークにおける役割に関して理論的に検証を行った。具体的には、(1)位相ダイナミクス解析を用い、位相応答曲線によるニューロンの同期特性の解析を行った。その際、現実の生理学的知見を取り入れたモデルと共に、多少抽象的な位相振動子モデルも用い、系全体のネットワークの特性との関係を調べた.(2)大規模な数値計算を行い理論の正しさや解析が困難な場合のネットワークの性質を詳しく調査する。また、学習ルールとネットワークの力学的特性の関係を理論的に検証した。(3)現代統計学を用いて、マルチユニットから得られた発火パターンの情報表現を調べた。特に、特に、海馬のデータは平均発火率だけでなく位相差の情報などが機能に重要であるとの報告もあることから、その点を考慮したラットの海馬のマルチニューロンデータの解析も行った.

Now the brain system is very difficult to understand the nature of the nonlinear dynamics of the brain cell. The barrier to understanding the nature of the phenomenon is the result of a complex theory. In recent years, the development of non-equilibrium physics and non-linear mechanics has been discussed. The theory of weak non-linear analysis has been proposed in the field of complex mechanics. This method is used to simplify the analysis of possible mechanical systems. It is important to analyze the properties of mental systems. Special, multi-inhibitory FS cells and LTS cells (such as Martinotti cells) and various kinds of neurochemical substances Specific,(1) phase analysis, phase response curve analysis of synchronization characteristics. The physiological knowledge of the current situation and reality is taken into account, and the relationship between the characteristics of the total number of abstract phase oscillators and the characteristics of the whole system is adjusted. (2)A detailed investigation of the properties of large-scale numerical calculations The relationship between the mechanical properties of the study group and the theoretical evidence (3)Modern statistics are used to adjust information performance. Special, special, sea-horse's data is not average fire rate, the information of phase difference is important, the report is important, the analysis of sea-horse is important.