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大脳皮質感覚系における適応的神経表現とその二次元地図に関するモダリティ間共通性

Research Project

Project/Area Number 11J04424
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

寺島 裕貴  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords計算論的神経科学 / 一次聴覚野 / スパースコーディング / 独立成分分析 / ハーモニー / トノトピー
Research Abstract

過去の研究は、大脳皮質の一次視覚野(Vl)、さらには一次聴覚野(A1)における効率的な符号化(スパースコーディング)を示唆している、しかし、同様の符号化戦略が他の領野でも有効なのかどうか、また、皮質表面上における空間配置を同時に考慮するモデルもまた普遍的なものかどうかという課題が残されている。そこで本研究課題では、(A)スパースコーディングのモダリティ間普遍性、(B)二次元地図を考慮したスパースコーディング、という2つの観点から、皮質感覚系モダリティ間の共通性と差異に潜む原理を探究してきた。
(A)の観点からは、私の予備的な研究(Terashima & Hosoya, 2009)を拡張し、より生物学的に妥当な条件下で評価した。得られた結果は前年度末にNeurocomputing誌に発表し、今年度は学会等で成果を報告した。
(B)の観点からは、A1とV1で近年発見された異なる機能的地図構造を統一的な観点から説明し、さらに神経科学的な議論を進めた。V1では反応特性が皮質表面で滑らかな変化を示すのに対し、A1では乱雑である。この違いは両領野が異なる情報処理戦略を採っている可能性を示唆するが、私は同一の適応戦略が両方の地図を生成し得るという仮説を提唱した。かつてV1向けに提唱されたトポグラフィック独立成分分析を用い、その入力として自然画像ではなく自然音を用いることで、A1に似た乱雑な地図を生成した。さらに、これまでV1でしか議論されてこなかった複雑細胞をAlで議論し、Alで知られるピッチ細胞が複雑細胞と相同である可能性を指摘した。得られた結果は前年度にNeural Information Processing Systemsで発表し、今年度は招待講演を含む学会発表で報告した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (28 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Sparse coding of harmonic vocalization in monkey auditory cortex2013

    • Author(s)
      Hiroki Terashima, Haruo Hosoya, Toshiki Tani, Noritaka Ichinohe, Masato Okada
    • Journal Title

      Neurocomputing

      Volume: 103 Pages: 14-21

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2012.07.009

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    • Author(s)
      Hiroki Terashima, Masato Okada
    • Journal Title

      Advances in Neural Information Processing Systems

      Volume: 25 Pages: 2321-2329

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      寺島裕貴, 岡田真人
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      ルスツリゾート, 北海道
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    • Author(s)
      寺島裕貴
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    • Place of Presentation
      立命館大学, 滋賀県
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  • [Presentation] 自然刺激統計性と感覚野 : 計算論的領野比較の一例として2014

    • Author(s)
      寺島裕貴
    • Organizer
      神経科学と統計科学の対話4
    • Place of Presentation
      統計数理研究所, 東京都
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      寺島裕貴, 岡田真人
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      早稲田大学、東京都
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      寺島裕貴, 岡田真人
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      京都国際会館、京都府
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      Hiroki Terashima, Masato Okada
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      Neural Information Processing Systems 2012
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      2012-11-23
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      立命館大学,滋賀
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    • Year and Date
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      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2012-09-06
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      Lausanne, Switzerland
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      2012-02-25
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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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