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Interactive research between neuroanatomy and informatics reveals coding strategy in auditory ascending pathway.

Research Project

Project/Area Number 16K00237
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

Taki Kousuke  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (20359772)

Research Collaborator KUDO motoi  
TAKI hirofumi  
Katsuyama yu  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords聴覚 / 大脳皮質 / 局所回路 / ディープラーニング / 大脳皮質層構造 / 神経発生 / 転移学習 / 下丘 / ビームフォーミング / 音響情報処理 / 神経解剖学 / 情報工学
Outline of Final Research Achievements

Interactive research between neuroanatomy and informatics has a potential to resolve various problems in neuroscience. Our initial target was the coding strategy in the auditory ascending pathway which may execute processing utilizing frequency domain interoferometory which enables sound source separation. But our laboratory underwent a change of system and the developmental study on the cerebral cortex became the main target. This enabled to utilize the model mouse which does not have layer structure of the cerebral cortex. We analyzed anatomical feature of this conditional knock-out mouse and transfer learning on trained deep learning network for distinguishing histologies wild type and this knock-out mouse was a suitable task to estimate the performance of a new network model including the element of cerebral layer structure which enables our new challenge to reveal the meaning of the layer structure of the cerebral cortex .

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ディープラーニングは動物の脳の構造を参考にしたアイデアを取り入れることで発展し様々な分野で実用化がみられる様になってきたが、まだ課題に対する最適化が必要で汎用性が高いとは言えない。大脳皮質が本来持っている組織学特徴は6層からなる層構造であるが、現在のディープラーニングの各層はそれ自体の中で大脳皮質の層構造に相当する構造が取り入れられているとは言えないし、また層構造の意義自体も解き明かされているとは言えない。今回の研究によってディープラーニングネットワークにおいてこの問題について取り組むことが可能になり、その成果はディープラーニングの汎用性を飛躍的に高めることにつながると期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Dab1 contributes differently to the morphogenesis of the hippocampal subdivisions2017

    • Author(s)
      Blume Marissa、Inoguchi Fuduki、Sugiyama Taku、Owada Yuji、Osumi Noriko、Aimi Yoshinari、Taki Kosuke、Katsuyama Yu
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 59 Issue: 8 Pages: 657-673

    • DOI

      10.1111/dgd.12393

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ヒト脳の中脳・橋断面における神経構造可視化のための簡便染色法2017

    • Author(s)
      生野 泰彬,周 明,鈴木 良地,勝山 裕,瀧 公介
    • Journal Title

      滋賀医大雑誌

      Volume: 30

    • NAID

      120006330569

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Deep LearningによるDab1ノックアウト大脳皮質の判別-事前学習済みネットワークへの転移学習2019

    • Author(s)
      瀧 公介
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] reelerマウス脳の聴覚伝導路における髄鞘構築異常2019

    • Author(s)
      谷浦 仁美,田中 弘一,金田 隼人,瀧 公介,勝山 裕
    • Organizer
      第124回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Sbno1は神経線維形成に必須である2018

    • Author(s)
      井之口 文月,山本 美葉,瀧 公介,山岸 覚,金田 勇人,勝山 裕
    • Organizer
      第123回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 下丘ベルト領域ニューロンへの皮質遠心性投射入力様式の可視化2016

    • Author(s)
      瀧 公介, 井之口 文月, 相見 良成, 工藤 基,勝山 裕
    • Organizer
      Neuroscience2016
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2016-07-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 滋賀医科大学解剖学講座 神経形態学部門

    • URL

      http://www.shiga-med.ac.jp/~hqanat2/

    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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