2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems |
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| Project/Area Number |
21120002
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
津田 一郎 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10207384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 宏 京都産業大学, コンピュータ理工学部, 教授 (90065839)
高橋 陽一郎 東京大学, 名誉教授 (20033889)
青柳 富誌生 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (90252486)
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| Keywords | 複雑系科学 / 数理物理 / カオス力学系 / 脳神経科学 / 情報工学 |
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| Research Abstract |
本計画研究では次の三系[1]脳内ヘテロシステム間相互作用系、[2]ヘテロ力学系ネットワーク系、[3]ランダム力学系、によって研究を行い、次の結果を得た。1.速いシステム、遅いシステム、媒介システムの3ヘテロシステム間相互作用の一般的な枠組みを構築した。2.二つの異なる記憶システム間の相互学習システムの動的挙動を調べた。各記憶システムはカオス的遍歴を起こしている時に自分にとって新しいパターンが入力してきたときのみヘブ学習する(Novelty-Induced Learning)ことで、相手の記憶も学習することができることが分かった。
3.海馬CA3のネットワークモデルにおいて埋め込まれたパターン記憶間のカオス的な遷移であるカオ的遍歴(IT, BBS 2001 ; IT & Kuroda, J.J.Appl.Math.2001)の状態と場所の相関に関するベイズ推定を研究した。4.ヘテロ力学系ネットワークとして、二つのカオス力学系のヘテロ相互作用の研究を行った。まったく同質のモジュールがトップ・ダウンとボトム・アップでは相互作用の様式が異なっているので、そのモデル化を試みた。片方が他方を位相的にリードしてコントロールする時間帯域が存在してそれらがカオス的に交代するようなダイナミクスが見られることが分かった。5.内側前頭皮質-マイネルト核-大脳新皮質注意回路系の神経連絡などの構造を精査し、ヘテロ相互作用系のひな型モデルを構築し、2-コンパートメントモデルによるネットワークモデルを構築しつつある。このモデルにおいて、γ波とθ波の相互作用を調べることができ、コミュニケーションで見られるこれら時間スケールの異なる脳波の役割を議論する土台の構築に近づいた。6.上記2-コンパートメントモデルのネットワークが連想記憶能力を示すことを明らかにすることができた。
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Research Products
(11 results)
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[Presentation] Fractal Encoding in Hippocampal CA12010
Author(s)
Yutaka Yamaguti
Organizer
Comprehensive Brain Science Network-summer workshop (The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (2009-2013))
Place of Presentation
Hotel Sapporo Geibunkan (Hokkaido)
Year and Date
2010-07-27
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