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A visual Attention prosthesis using biologically accurate simulations of the superior colliculus

使用生物精确模拟上丘的视觉注意力假体

基本信息

批准号：
15F15383
负责人：
伊佐正
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University (2016-2017)National Institute for Physiological Sciences (2015)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

平成２９年の主な実績はふたつあった。（１）上丘シミュレーションの現実化（細胞ひとつひとつのパラメター計測）と（２）ニューロ補綴の実践に必要なモデルの確認だった。（実績１）上丘シミュレーションに関しては、今まで計測していたのは、回路（システム）のパラメターだった。一方、今回はニューロン一つ一つのパラメターを計測してみた。スウェーデンの共同研究をしている Kardamakis 博士からヤツメウナギの細胞のデータを譲り受け、以前使用していた進化アルゴリズム・マルコフ連鎖モンテカルロ（DE-MCMC）で Hodgkin-Huxley モデルのパラメターを計測した。その結果、ヤツメウナギの実際の細胞と同じ行動を達するモデルを作ることができた。この手法をもって、マウスの上丘のシミュレーションのニューロンのパラメターも計測した。（実績２）視覚注意のニューロ補綴は、上丘を電極で制御する研究である。電気刺激によってもたらされる神経活動のモデルは（実績１）になる。一方、ある神経活動をもたらしたいときに必要な電気刺激の計算は、（実績２）になる。そのいわゆる逆モデルを quantized Kernel Least Mean Squares（qKLMS）をもって学習させた。結果に５０ms間隔で上丘シミュレーションの神経活動を、精密的に再現できた。平均は0.92、最低の相関数値は0.81だった。

29 years ago, the main achievements were (1) The realization of the upper ridge and the lower ridge (measurement of the upper ridge and the lower ridge) and (2) the confirmation of the upper ridge and the lower ridge necessary for the repair. (Performance 1) On the hill, the next step is to measure the next step, the next step is to measure the next step. A party, this time back to the Dr. Kardamakis, who was involved in joint research on the disease, has previously used Hodgkin-Huxley disease to measure the evolution of the disease. The result is that the cells and the actions of the cells in the real world are not the same. This is the first time I've ever seen you. (Achievement 2) Study on the repair and control of the upper hillock electrode. The electrical stimulation is the result of the nervous system activity. The calculation of the necessary electrical stimulation is carried out on the basis of the results obtained. QKLMS (Kernel Least Mean Squares) is a tool for learning. The result is a precise reproduction of the neurologic activity at 50ms intervals. The average value is 0.92, and the lowest correlation value is 0.81.