2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23300218
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
北城 圭一 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 副チームリーダー (70302601)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末谷 大道 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (40507167)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 脳 / 神経情報処理 / コンシステンシー / ゆらぎ / 脳波 / 非線形 / 力学系 / 知覚運動連関 |
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| Research Abstract |
不規則な同一ゆらぎ信号の入力の繰り返しにより駆動される非線形力学系の出力は、ある条件下では、過渡的な期間後に、全く同一の時系列パターンとなる。この直観に反した現象はコンシステンシーと呼ばれている。マクロで大自由度の非線形力学系とみなせる神経集団、特にヒトの知覚運動連関に関して神経活動のコンシステンシーがあるかはわかっていない。本研究では脳情報処理におけるコンシステンシーとその機能的意義の解明を目指す。
これまで数少ない神経系のコンシステンシーの実験及び理論研究は主に単一ニューロン応答に注目していた。また、昨年度までの我々の脳波解析も個別の電極の脳波信号に関して行っていたが、今年度はさらにヒトの脳の大域的なネットワークレベルの活動にコンシスンテンシーがみられるかどうかを検証した。視覚刺激時の多電極の脳波信号の正準相関分析(CCA)により試行間で多次元脳波信号に共通情報があるかを検証を行った。具体的には5段階でノイズ強度で2種類の実現値を持つグレーティング信号（８秒）を被験者に各条件１０回ずつみせたときの脳波活動を計測し、異なる試行間で脳波信号に共通成分が含まれるかをCCAにより調べた。その結果、同一実現値の視覚信号試行間では脳波に高い相関がある成分が見つかった。これに対して、異なる実現値の視覚信号をみせたときの試行間ではそのような成分は見つからなかった。また被験者間では同一実現値視覚信号に対する脳波成分の相関は低かった。これらのことから、視覚入力に対する脳波応答はコンシステンシーの特性をもっていることが明らかになった。脳には個人特有の非線形ダイナミクスが存在し、視覚における情報表現に関してコンシステンシーが機能的意義を果たしていることが推測された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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