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新しい逆相関法による非線形視覚情報処理の解析

Research Project

Project/Area Number 23500267
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

加藤 英之  理化学研究所, 認知判断モデル連携ユニット, 連携ユニットリーダー (50271549)

Project Period (FY) 2011
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsカーネル法 / 正準相関分析 / 多細胞活動
Research Abstract

脳で行われる情報処理は複雑な非線形性を含み,かつ多次元対多次元の変換になっていると考えられるが,従来の逆相関法は基本的に多次元対1次元の線形の変換の仮定の下で,脳の情報処理を推定する方法であった.しかし実験的には神経活動を多次元で測定する多点電極測定,2光子顕微鏡によるCa2+イメージング,fMRIなどの方法が近年発展し,多次元対多次元の脳内変換のデータが蓄積されている.筆者らはそのような多次元同士の非線形変換をカーネル法と呼ばれる方法を使って読み取る方法(新しい逆相関法)を開発していたが,補助金を得てその方法の精密化及び論文化を進め,査読付き国際会議論文として発表した.幸運にしてその発表論文は総発表数262件の中からただ一件選出のベストペーパーアワードを獲得することが出来た.筆者の研究室では予てより,無麻酔状態または麻酔状態のラットの視覚野からの多細胞活動を2光子顕微鏡により測定しているが,補助金を基に研究を進め,ヒトの視覚野の活動をfMRIで測定したデータも蓄積し始めた.今回視覚刺激画像とそのように測定したラット視覚野の多細胞活動やヒト視覚野の広域活動(多ボクセル活動)との間の非線形相関を筆者らの新しい逆相関法で計算した.ラットに関しては視覚刺激セットとして(A)幾何学図形やそれを別の図形で遮蔽したもの(B)自然や人工物の写真と二種類を用いた結果,前者に関しては新しい逆相関法によってラットが図形のどこに注目しているかを表す「注目点図形」が得られた.また後者に関しては解析法の改良のさなかにあるが,非線形相関を表す数値的結果を得た.fMRIはデータの蓄積中であるが,こちらも同様に非線形相関を示唆するデータが得られている.以上のように新しい逆相関法の予備調査のフェーズを終えることが出来た.

Report

(1 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A Method to construct visual recognition algorithms on the basis of neural activity data2012

    • Author(s)
      Hiroki Kurashige
    • Journal Title

      ICONIP2011, Part III, LNCS

      Volume: 85 Pages: 31910-21

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dendritic slow dynamics enables localized cortical activity to switch between mobile and immobile modes with noisy background input2011

    • Author(s)
      Hiroki Kurashige
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 6 Issue: 9 Pages: e24007-e24007

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0024007

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 二光子励起イメージング法を用いたラット遮蔽された物体に対する視覚的認知の研究2012

    • Author(s)
      吉田崇将
    • Organizer
      ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-03-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Construction Method for Visual Recognition Algorithms using Brain Activity Data2011

    • Author(s)
      Hiroki Kurashige
    • Organizer
      日本神経回路学会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2011-12-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Visual Discrimination Task with Head Fixation for Amodal Completion in Rats2011

    • Author(s)
      Takamasa Yoshida
    • Organizer
      北米神経科学会
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2011-11-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A computational model reveals that the face domain of macaque infero temporal cortex (IT) represents multiple visual features2011

    • Author(s)
      Takashi Owaki
    • Organizer
      北米神経科学会
    • Place of Presentation
      ワシントンDC
    • Year and Date
      2011-11-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 数理モデルを用いて明らかにした下側頭葉視覚連合野の顔ドメインが表現する視覚特徴2011

    • Author(s)
      Takashi Owaki
    • Organizer
      第34回日本神経科学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチニューロン記録データに基づく脳型アルゴリズムの設計法:人工視覚認識システム構築のための非線形神経集団符号化様式の抽出と利用2011

    • Author(s)
      Hiroki Kurashige
    • Organizer
      第34回日本神経科学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭部固定の視覚弁別課題によってラットの非感性的補完の能力が示唆された2011

    • Author(s)
      Takamasa Yoshida
    • Organizer
      第34回日本神経科学会大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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