スパイキングニューラルネットの脳波データ同化によるヒト立位姿勢制御脳内機序解明

Research Project

Project/Area Number	23K20004
Research Category	Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	1002:Human informatics, applied informatics and related fields
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	中村晃大大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助教 (70967778)
Project Period (FY)	2023-08-31 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	スパイキングニューラルネットワーク / 脳波 / 運動制御 / 間欠制御 / データ同化
Outline of Research at the Start	脳波は皮質神経回路網の電気活動を頭皮上電位変化として捉える生体信号である．マクロ・メゾスコピックな脳波の時空間動態からどこまで脳内情報処理に迫れるだろうか．本研究は，スパイキングニューラルネットワーク(SNN)を制御器として，ヒト立位姿勢倒立振子モデルを安定化する運動学習モデルを構築し，SNNの出力から再構成された擬似脳波がヒト姿勢制御関連脳波の特徴を再現するという拘束条件を満たしつつ，振子の姿勢を安定化する学習戦略(強化学習の報酬関数等)を構成論・計算論的に明らかにする．獲得制御器の間欠制御特性を検証すると共に，脳波に符号化された立位姿勢制御に関わる情報処理の脳内メカニズムの解明を目指す．