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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15383/
• 关键词: 上丘; ニューロン・シミュレーション; 視覚注意ニューロ補綴; スパイキング・ニューロン・ネットワーク; サリエンシー・マップ; ニューラル・エンコーディング; 再生核ヒルベルト空間法; ニューラルネットワーク; シミュレーション; 補綴; マルコフ鎖モンテルロ; バラメータ計測

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。

In the 29th year of the Heisei era, the current owner な actual achievements ふた ふた ふた あった. (1) the superior colliculus シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の is be change (cell ひ と つ ひ と つ の パ ラ メ タ ー measuring) と (2) ニ ュ ー ロ patching の be practice に necessary な モ デ ル の confirm だ っ た. (grade 1) be superior colliculus シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に masato し て は, today ま で measuring し て い た の は, loop (シ ス テ ム) の パ ラ メ タ ー だ っ た. One side, this time ロ ニュ ロ ロ ロ パラメタ パラメタ を を を to measure ロ てみた. ス ウ ェ ー デ ン の joint research を し て い る Kardamakis Dr か ら ヤ ツ メ ウ ナ ギ の cells の デ ー タ を 譲 り け, before using し て い た evolution ア ル ゴ リ ズ ム · マ ル コ フ chain モ ン テ カ ル ロ (DE - MCMC) で Hodgkin - Huxley Youdaoplaceholder0 た パラメタ を を を を measure た た. そ の results, ヤ ツ メ ウ ナ ギ の be interstate と の cells with じ action を す る モ デ ル を as る こ と が で き た. こ の gimmick を も っ て, マ ウ ス の superior colliculus の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の ニ ュ ー ロ ン の パ ラ メ タ ー も measuring し た. (2) Pay attention to 覚, ニュ, ロ, repair する, and する research on the production of the upper mount を electrode で. Electrical stimulation: によって たらされる たらされる spiritual activity: モデ になる になる (actual performance 1) になる. One side, ある spiritual activities を たら たら た た と に に necessary な electrical stimulation <s:1> calculation, (actual performance 2) になる. Youdaoplaceholder0 そ わゆる わゆる inverse モデ を を quantized Kernel Least Mean Squares (qKLMS) を って って learning させた. Results に 50 ms interval で superior colliculus シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の god を 経 activity, precision に reappearance で き た. The average is だった 0.92, and the minimum <s:1> correlation value is だった 0.81だった.

项目成果

Adaptive inverse control of superior colliculus neural activity via Kernel Least Mean Squares and a Reproducing Kernel Hilbert Space framework

通过核最小均方和再生核希尔伯特空间框架对上丘神经活动进行自适应逆控制

• 发表时间: 2017
• 作者: Richard Veale;Tadashi Isa;Masatoshi Yoshida
• 通讯作者: Masatoshi Yoshida

Approximate Bayesian Computation to estimate parameters of spiking neural models of

近似贝叶斯计算来估计尖峰神经模型的参数

• 发表时间: 2016
• 作者: R. VEALE;T. ISA;M. YOSHIDA
• 通讯作者: M. YOSHIDA

Estimation of superior colliculus parameters using data from acute slices and MCMC

使用急性切片和 MCMC 的数据估计上丘参数

• 发表时间: 2016
• 作者: R. Veale;T. ISA;M. Yoshida
• 通讯作者: M. Yoshida

タフツ大学(米国)

塔夫茨大学（美国）

カロリンスカ研究所(スウェーデン)

卡罗林斯卡学院（瑞典）