ニューロン活動の時間解像度解析のための数理的基礎

神经元活动时间分辨率分析的数学基础

• 批准号: 12050240
• 负责人: 伊達 章
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12050240/
• 关键词: ニューロン; 時間解像度; 統計的検定; スパイク系列; 多重電極; 運動野; M1; 神経システム

脳は,どのくらいの時間スケールで動いている機械だろうか.例えば,視覚野V1の個々のニューロンの発火タイミングが,もし±1msの範囲でずれたら,我々の「見る」機能は,どのような影響を受けるだろうか.±10msではどうか.このような神経システムの時間解像度を求めることは直接的にはできないが,本研究では,その答えを実験データから示唆する手法を考え,サルが認知課題をおこなっている最中に,多重電極を用いて記録した一次運動野のニューロン活動を解析した.各ニューロンは時々刻々変化するアナログ情報(興奮すべき確率)に従って活動していると考えよう.もし発火のタイミングが重要であれば,この興奮すべき確率は発火する瞬間に急激に変化する.一方,発火の頻度が重要であれば,この確率は,ある時間幅でみると,ほとんど変化しない.本研究では,このアナログ情報が,どのくらいの速さで変化しているか「2個のニューロンの同時発火の回数」,「4個のスパイクから構成される全ての時空間発火パターンのうち,最も出現回数が多いパターンの出現回数」などの統計量に着目し,解析をおこなった.その結果,9msec以内で興奮すべき確率が変化していることを示唆する結果を得た.従来のスパイク相関解析では,「興奮すべき確率」の時間的変化は,各試行で同一であるという(厳しい)前提条件のもと統計的な解析,例えば2個のニューロ活動の独立性の検定などが行なわれている.そのような条件を必要としない.本手法の有効性はヘブライ大学のAbeles教授らにより支持されたが,動物の行動との結び付きは不明であり今後の課題である.

脳は,どのくらいの时间スケールで动いている机械だろうか. For example, if you want to see the field V1, you can change the range of the field V1 to the range of ±1ms.±10msではどうか. In this study, we investigated the methods of detecting and analyzing the temporal resolution of the mental state, and used multiple electrodes to record and analyze the activity of a single motion field. Each time the time to change the information (excitement and accuracy), the activity will be examined. It is important for the fire to be activated, and the excitation rate is accurate. On the other hand, the frequency of fire is important, the accuracy is opposite, the time amplitude is In this study, the statistical quantity of "two simultaneous fire cycles","four simultaneous fire cycles","the total time-space fire cycles","the maximum number of fire cycles","the number of fire cycles","," the number of fire cycles "," The excitation accuracy rate of the test results is changed within 9msec. The time variation of "excitation accuracy rate" is analyzed by correlation analysis, and the premise conditions of each experiment are the same. For example, the independence of two activities is determined by correlation analysis. The conditions are necessary. This method has the characteristics of the university professor Abeles support, animal action and the end of the payment is unknown future issues.

项目成果

A.Date: "Review of Book Neural Organization : Structure, Function Dynamics by M.A.Arbib,P.Erdi,J.Szentagothai"Neurocomputing. 31. 205-206 (2000)

A.日期：“《神经组织：结构、功能动力学》一书的评论，作者：M.A.Arbib、P.Erdi、J.Szentagothai”神经计算。

A.Date: "An information theoretic analysis of 256-channel EEG recordings : Mutual"Proceedings of the 3^<rd> International Conference on Independent Component. 185-188 (2001)

A.日期：“256 通道脑电图记录的信息理论分析：相互”第 3 届独立组件国际会议论文集。

A.Date,E.Bienenstock and S.Geman: "A statistical tool for testing hypothesis about the temporal resolution of neural activity"Society for Neuroscience Abstracts. 26. 2202 (2000)

A.Date、E.Bienenstock 和 S.Geman：“用于检验神经活动时间分辨率假设的统计工具”神经科学协会摘要。

A.Date,C-R.Hwang and S.-J.Sheu: "On the number of equilibrium states in weakly coupled random networks"Statistics of Probability Letters. 49. 291-297 (2000)

A.Date、C-R.Hwang 和 S.-J.Sheu：“关于弱耦合随机网络中平衡状态的数量”概率字母统计。