脳の符号化機構としての動的細胞集成体仮説の数理的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640311
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyoto Sangyo University
• Principal Investigator: 藤井 宏 京都産業大学, 工学部, 教授 (90065839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中神 恵子 京都産業大学, 理学部, 教授 (60065836) ; 鷲原 雅子 京都産業大学, 理学部, 教授 (40065800)
• Keywords: 脳の情報符号化機構 / 相関符号化理論 / 動的細胞集成体仮説 / ダイナミカル・セル・アセンブリー理論 / 情報の担い手 / バインディング問題

Research Abstract

脳認知系の情報符号化の機構について相関符号化理論に基づく新しい仮説・動的細胞集成体仮説を提唱し、その生理学的・数理的な検証の必要性を提起した。その本質的な主張は、神経スパイクの時系列の1次統計(本質的に、スパイクの平均発火率)が情報の担い手である、という古典的主張に対して、高次の統計(本質的に、スパイク時系列間の発火タイミング・相互相関)が情報の担い手であるとする。脳内ダイナミクスの力学系としての数学的枠組みの確立するための、基礎的考察を行った。また、動的細胞集成体仮説で展開された脳内ダイナミクスとそれによる符号化の可能性を実際の視覚系の結合問題を例に示した。視覚系において、いわゆるバインディング問題を具体的に"解く"概念的例として、coincidence detectorからなるニューロン系によって、色と形の動的バインディイングをおこなうシステムを構成した。この系は、完全な位置不変性を保ち、かつ視覚物体の脳の異なった領域で処理される複数の属性を統合する動的な機構を内在する。

Research Products

• [Publications] H.Fujii et al.: "Dynamical Cell Assembly Hypotheeis" Neural Networks. 9・8. 1303-1350 (1996)
• [Publications] 藤井宏: "動的細胞集成体仮説-脳の符号化機構の新しいシナリオ" 『科学』. 880-888 (1995)
• [Publications] 藤井宏: "非線形力学" 岩波応用数学講座第29巻 岩波書店, (1995)