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数理モデルによる視覚神経系の再構成

利用数学模型重建视觉神经系统

基本信息

批准号：
11170223
负责人：
臼井支朗
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,これまで手掛けてきた網膜の数理モデルと,色覚の計算論モデルの発展・統合を進め,網膜から視覚中枢に至る視覚情報処理過程の統合的な数理モデルへと発展させる事を目的とした.これまでの研究により,網膜を構成する5種類の細胞のうち,視細胞,水平細胞,双極細胞,神経節細胞の数理モデルは完成している.本年度は,視覚中枢と網膜モデルの統合へ向け,明暗情報を伝達するとされる杆体系の主経路であるON型杆体双極細胞の数理モデルを構築し,光応答に対する樹状突起,細胞体,シナプス終末のイオン機構の影響について計算機シミュレーションにより解析した。その結果,通常,細胞体で観測される光応答は,シナプス終末部位のイオン機構やアマクリン細胞入力に強く影響を受けることを明らかにした。このことは,双極細胞が単純に3次ニューロンへと情報を伝達するのみならず、細胞体-シナプス終末の相互作用によって双極細胞内で情報が修飾されることを示唆する新しい知見である.色覚モデルに関しては,色の視覚探索における探索精度に関する視覚実験,および初期視覚における色の情報表現に関する数理モデルの構築を行った.網膜出力における色情報表現は,これまでの生理・心理物理学的知見により,明るさ成分と2つの反対色成分から成るが,高次視覚野では,より多様な表現形態を取り,最近の知見では第一次視覚野で既に反対色的な表現とは異なる表現の存在が指摘されている.そこで,従来の反対色表現および多色表現に基づく視覚探索モデルを構築し,シミュレーションを行い解析した結果,多色的な色表現の存在が示唆された.

This research is based on the mathematics of the omentum and the computational theory of the color. The development and integration of the omentum and the integration of the visual information processing process from the visual center of the omentum to the visual information processing processなMATHEMATICAL MATCH Membrane consists of five types of cells: visual cells, horizontal cells, bipolar cells, and nerve cells. Mathematics and mathematics in the cell have been completed. This year, the visual center and omentum are integrated.へ向け, Light and Dark Information を伝达するとされるrod system のmain経路であるON type rod body bipolar The mathematical structure of the cell, the dendritic process of the light answer, the cell body, the cell body The influence of the terminal mechanism is the computer analysis system.そのRESULTS, usually, the cell body is measured and the terminal part is measured. The オン organization's やアマクリン cell entry force is strongly influenced by the けることを明らかにした.このことは, bipolar cell が単正に3期ニューロンへとinformation を伝达するのみならず, cell body-シナによってBipolar intracellular information がmodification されることをshows うする新しい知见である.色覚モデルに关しては,色の视覚ExplorationにおけるExploration accuracyに关する视覚実験,およびInitial viewing 覚における色のINTELLIGENCE EXPRESSION にGUAN するMATHEMATICS モデルの CONSTRUCTION を行った. Omentum OUTPUT における erotic intelligence performance は,これまでのphysiology and psychophysics knowledge により, 明るさComponent と2つの inverse color component から成るが, high-order viewing野では, より多様なexpression form をtake り, recently の知见では was the first time I saw 覚野でJiに inverse color's なexpression とはdifferentなるEXPRESSION がPICTURE されている.そこで, 従来の対色 Expression およびMulti-color expression にbasedづく看覚Exploreモデルをconstruct し, シミュレーションを行いanalytic したresult, multi-colored なcolor expression のappearance がshows instigation された.