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2017 Fiscal Year Annual Research Report

脳の時空間パターン刺激で記憶を再生する

Research Project

Project/Area Number 17H06268
Research InstitutionKochi University of Technology

Principal Investigator

中原 潔  高知工科大学, 情報学群, 教授 (50372363)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川嵜 圭祐  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60511178)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords連合記憶 / 再構成 / 視覚 / 深層ニューラルネット
Outline of Annual Research Achievements

サルの脳に、あらかじめ学習した記憶を表現する脳活動のパターンを電気刺激によって生じさせ、これによってサルに記憶を再生させることを目指した。具体的には、脳表面に高密度多点ECoG電極を設置し、サルが記憶を想起する際の脳活動のパターンを記録する。次に、得られた脳活動パターンを、再現するような電気刺激を同じ電極を介して与える。これによって記憶が再生されることを期待している。
本年度はECoG電極を設計し、サル2頭に対して電極埋め込み手術を実施した。しかし2頭とも術後の予後不良により失敗に終わった。
今後、ECoG電極の侵襲性をより低くするための再設計、および埋め込み手術の術式の再検討を行い、再度電極埋め込みを試みる。
また、記憶の再生という当初目標と並行して、一次視覚野に電極を設置し、深層ニューラルネットに脳活動パターンを学習させ、サルが見た任意の静止画や動画を再構成することを計画している。
他に、共同研究としてラット視覚野にECoG電極を設置し、光遺伝学によって実験的に生じさせた局所フィールド電位が脳表をどのような時間空間様式によって伝播するか解析を行った。この研究結果についてはScientific Reports誌に論文発表された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

サルのECoG電極埋め込みに2回連続して失敗したため、進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

侵襲性をより低くした電極の設計、埋め込み術の見直しを行う。また記憶の再生という当初目標の下位目標として、一次視覚野に電極を設置し、深層ニューラルネットに脳活動パターンを学習させ、サルが見た任意の視覚刺激を再構成することを目指す。

  • Research Products

    (1 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Locally induced neuronal synchrony precisely propagates to specific cortical areas without rhythm distortion2018

    • Author(s)
      Toda Haruo、Kawasaki Keisuke、Sato Sho、Horie Masao、Nakahara Kiyoshi、Bepari Asim K.、Sawahata Hirohito、Suzuki Takafumi、Okado Haruo、Takebayashi Hirohide、Hasegawa Isao
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26054-8

    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2019-12-27  

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