2013 Fiscal Year Annual Research Report
スパースモデリングによる感覚野の発達原理の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Constructive Developmental Science; Revealing the Principles of Development from Fetal Period and Systematic Understanding of Developmental Disorders |
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| Project/Area Number |
25119501
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡田 真人 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | スパースモデリング / 計算論的アプローチ / 感覚情報統合 / 視覚 / 聴覚 |
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| Research Abstract |
本研究では，感覚野の発達に関する本質的な因子(プリミティブ)をスパースモデリングによって抽出する理論的枠組みを提案する．スパースモデリングとはデータが少数の隠れた変数であるプリミティブで再構成できると仮定し，データからプリミティブを自動抽出する枠組である．この枠組みにより (1) スパースモデリングによる感覚野の発達原理および感覚情報統合の原理の解明や，(2) スパースモデリングによる体性感覚野の発達原理の解明を行うことで，感覚レベルの「情報のまとめあげ困難説」へ計算論的にアプローチすることを目的とする．
平成25年度は視覚一次野と聴覚一次野の発達原理解明の解明に向けて，スパースモデリングの枠組を用いて，これら二つの領野の複雑型細胞の自己組織化について議論した．視覚一次野の複雑型細胞は，線分を抽出する働きを持つ単純型細胞から入力をうけ，受容野内に提示した線分の位置に依存せずに反応する．先行研究で提案された視覚一次野の複雑細胞のモデルであるトポグラフィック独立成分分析の学習則をそのまま用い，自然画像の代わりに自然音を入力することで聴覚一次野の複雑細胞を学習させた．その特性を調べた結果，聴覚一次野の複雑細胞の一部が近年聴覚一次野で発見されたピッチ細胞に類似の非線形性を示すことを発見した．この結果は聴覚一次野ピッチ細胞と視覚一次野 複雑細胞の計算論的な相同性を示唆し，両領野の統一的な理解に寄与するとともに，二つの領野の発達原理として，神経細胞の発火に関するスパース性が本質的な役割を持つことを強く示唆する．
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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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