空間認知および時間認知の神経回路モデルの構築

空间和时间认知神经回路模型的构建

• 批准号: 20020012
• 负责人: 篠本 滋
• 金额: $ 3.46万
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20020012/
• 关键词: 空間コーディング; 時間コーディング; 神経スパイク統計; 脳シミュレータ; 神経スパイクモデル; スパイク予測

時間や空間についての認知が脳内でどのような神経過程で行われているかについて実験的,理論的研究を行っているが,平成21年度は,これら当初とは異なる方向に大きな発展があり,特に以下の3件について成果が出た.(1)脳内スパイク信号の不規則性パターンが大脳皮質領野によって異なり,それが運動,感覚,連合などの機能と強く相関していることが明らかになった.神経スパイク信号の不規則性のもつ機能的意義については,未だわかっておらず,今後は神経コーディングの大きなテーマになっていくものと期待している.(2)神経細胞のスパイク生成を定量的にモデル化することに成功した.これまでも神経データ予測の国際コンペティションでは優勝を果たしてきたが,本年度も我々のグループからコンペティションに応募した小林亮太氏(昨年度博士課程3年,今年度より立命館大学助教)が総合優勝を果たしINCF Awardを受賞した.今後も新しいモデルを開発してさらに推定精度を高める方向で検討している.(3)神経スパイク時系列のレート推定においてよく用いられるカーネル法のカーネルバンド幅を最適化する理論を確立し,そのための最適化アルゴリズムを提案した.採用した最適化の基準は,データが生成される背後のレートと推定カーネルの二乗誤差を最小化するというものである.ここでは背後のレートはわからなくても,データが時間変動ポアソン過程から生成されたという仮定によってデータのみから二乗誤差を最小化するアルゴリズムを作成することができた.ここで仮定したポアソン性は,繰り返した試行数が多ければ多いほど近似度がよいと期待される現実性のあるものである.

Theoretical research on time, space, and cognitive processes行っているが,Heisei 21 year は,これら originally とはdifferent なるdirection に大きな発开があり, Special に下の3 pieces についてThe result is out. (1) Irregularity of the inner signal, the large leather collar, the irregular movement, Sensing, joint function and strong function related to the function of the signal and irregularity of the signal The meaning of については, 无だわかっておらず, the future God経コーディングの大きなテーマになっていくものと期Wait for the success of the quantitative にモデル化することにした.これまでも神経デー in the している.タPredicted international コンペティションではwinner を Fruit たしてきたが, this year's も我々のグループからコンペティションに応したRyota Kobayashi (last year’s 3rd year of doctoral program, this year’s Ritsumeikan University teaching assistant) が総合winner を果たしINCF AwardをReceived a reward. From now on, we will open a new project in the future. It is estimated that the accuracy is high and the direction is high. (3) God's series of のレート presumed and used いられるカーネThe theory of optimization of the law is established Proposal. Adopt the optimization standard and the estimation behind the optimization. Minimize the square error and minimize the square error.ータが time change ポアソン process から generate されたという仮determined によってデータのみから square errorすることができた.ここで仮定したポアソン性は,粲り回した trial number が多ければ多いほどapproximate degree がよいとexpectation されるappearance のあるものである.

项目成果

脳科学のテーブル

脑科学表

• 发表时间: 2008
• 作者: H.Ishibuchi;Y.Sakane;N.Tsukamoto;Y.Nojima;外山敬介・甘利俊一・篠本滋
• 通讯作者: 外山敬介・甘利俊一・篠本滋

Can distributed delays perfectly stabilize dynamical networks?

• DOI: 10.1103/physreve.77.046214
• 发表时间: 2007-10
• 期刊: Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
• 作者: T. Omi;S. Shinomoto

Estimating Instantaneous Irregularity of Neuronal Firing

• DOI: 10.1162/neco.2009.08-08-841
• 发表时间: 2009-07
• 期刊: Neural Computation
• 影响因子: 2.9
• 作者: T. Shimokawa;S. Shinomoto

Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex.

• DOI: 10.1371/journal.pcbi.1000433
• 发表时间: 2009-07
• 期刊: PLoS computational biology
• 影响因子: 4.3
• 作者: Shinomoto S;Kim H;Shimokawa T;Matsuno N;Funahashi S;Shima K;Fujita I;Tamura H;Doi T;Kawano K;Inaba N;Fukushima K;Kurkin S;Kurata K;Taira M;Tsutsui K;Komatsu H;Ogawa T;Koida K;Tanji J;Toyama K
• 通讯作者: Toyama K

Made-to-order spiking neuron model for any cortical neurons

适用于任何皮质神经元的定制尖峰神经元模型

• 发表时间: 2009
• 作者: Shinomoto;S
• 通讯作者: S