回路活動データの解析法と局所神経回路のモデリング

• 研究領域: メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤
• 研究課題/領域番号: 22115013
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 深井 朋樹 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (40218871)
• 連携研究者: 竹川 高志 工学院大学, 情報学部, 助教 (50415220) ; 姜 時友 山形大学, 理工学研究科, 助教 (40415138) ; 寺前 順之介 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (50384722)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 62,140千円 (直接経費: 47,800千円、間接経費: 14,340千円); 2014年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2013年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2012年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円); 2011年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2010年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
• キーワード: 変分ベイズ法 / 積分発火モデル / 対数正規型神経回路 / STDP / 興奮抑制バランス / ブラインド信号源分離 / スパイク相関 / 脳・神経 / 情報工学 / ハイパフォーマンスコンピューティング / アルゴリズム / モデル化 / 神経回路モデル / 連想記憶 / スパイク発火 / 大規模シミュレーション / 多電極記録 / ネットワーク構造 / 情報理論 / 確率的挙動 / スパイクソーティング / 変分ベイズ / 大脳皮質局所回路 / スパイク時間依存のシナプス可塑性 / 入力相関検出 / 視覚的注意 / 海馬神経回路 / 多細胞スパイクデータ解析 / 対数正規シナプス強度分布 / 非線形カーネル法 / スパイク時系列

研究成果の概要

測定技術の進歩により、脳研究は詳細な回路メカニズムを解明する段階に入りました。そこで多電極記録や光計測によって得られるデータから、多数の神経細胞の活動を半自動的に分離するための新しい数学的手法を提案しました。また大脳皮質回路の非ランダム構造が自発発火生成や、記憶と意思決定の情報表現において果たす役割を、神経回路モデルを構築して明らかにしました。また脳がそのような構造を獲得するシナプス可塑性機構を理論的に同定し、それを用いた聴覚野神経回路モデルが、雑音の存在下で複数の音声信号を分離して認識できることを示しました。これはカクテルパーティ効果と呼ばれています。

研究成果

• [雑誌論文] Computational Implications of Lognormally Distributed Synaptic Weights (2014)
  • 著者名/発表者名: Jun-nosuke Teramae, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE 巻: 102 号: 4 ページ: 500-512
  • DOI: 10.1109/jproc.2014.2306254
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lessons from spontaneous neural noise genesis on neuromorphic engineering (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai, Jun-nosuke Teramae
  • 雑誌名: Proceedings of the IEEE 巻: 102 号: 4 ページ: 513-513
  • DOI: 10.1109/jproc.2014.2307019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dense neuron clustering explains connectivity statistics in cortical microcircuits (2014)
  • 著者名/発表者名: Vladimir V Klinshov, Jun-nosuke Teramae, Vladimir I Nekorkin, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 4 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0094292
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Excitatory and inhibitory STDP jointly tune feedforward neural circuits to selectively propagate correlated spiking activity (2014)
  • 著者名/発表者名: Florence I Kleberg, Tomoki Fukai, Matthieu Gilson
  • 雑誌名: Frontiers in Comput. Neurosci 巻: 8 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fncom.2014.00053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spike detection from noisy neural data in linear-probe recordings (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takekawa, Keisuke Ota, Masanori Murayama and Tomoki Fukai
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 39 号: 11 ページ: 1943-1950
  • DOI: 10.1111/ejn.12614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interplay between short- and long-term plasticity in cell-assembly formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9(7) 号: 7 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0101535
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spiking network simulation code for petascale computers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kunkel, S., Schmidt, M., Eppler, J.M., Plesser, H.E., Masumoto, G., Igarashi, J., Ishii, S., Fukai, T., Morrison, A., Diesmann, M., & Helias, M.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroinfomatics 巻: 8 ページ: 78-78
  • DOI: 10.3389/fninf.2014.00078
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural dynamics and information representation in microcircuits of motor cortex. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Tsubo, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 7 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00085
  • 査読あり
• [雑誌論文] The synchronous activity of lateral habenular neurons is essential for regulating hippocampal theta oscillation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hidenori Aizawa, Shin Yanagihara, Megumi Kobayashi, Kazue Niisato, Takashi Takekawa, Rie Harukuni, Thomas J. McHugh, Tomoki Fukai, Yoshikazu Isomura, Hitoshi Okamoto
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 33 号: 20 ページ: 8909-8921
  • DOI: 10.1523/jneurosci.4369-12.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reward-modulated motor information in identified striatum neurons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Isomura, Takashi Takekawa, Rie Harukuni, Takashi Handa, Hidenori Aizawa, Masahiko Takada, and Tomoki Fukai
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 33 号: 25 ページ: 10209-10220
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0381-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A θ-γ Oscillation Code for Neuronal Coordination during Motor Behavior. (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Igarashi, Yoshikazu Isomura, Kensuke Arai, Rie Harukuni, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: J. Neurosci. 巻: 33 号: 47 ページ: 18515-18530
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2126-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and feature-based attention in a layered cortical microcircuit model. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Wagatsuma, Tobias C. Potjans, Markus Diesmann, Ko Sakai, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 8 号: 12 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0080788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Associative memory model with long-tail-distributed Hebbian synaptic connections. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiratani Naoki
  • 雑誌名: Frontiers in Computational Neuroscience 巻: 6 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fncom.2012.00102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passage-time coding with a timing kernel inferred from irregular cortical spike sequences. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Tsubo, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment 巻: 2013 号: 03 ページ: P03004-P03004
  • DOI: 10.1088/1742-5468/2013/03/p03004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power-law inter-spike interval distributions infer a conditional maximization of entropy in cortical neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubo Y, et al
  • 雑誌名: PLoS Comput.Biol. 巻: 8 号: 4 ページ: e1002461-e1002461
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1002461
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spike sorting of heterogeneous neuron types by multimodality-weighted PCA and explicit robust variational Bayes (2012)
  • 著者名/発表者名: Takekawa T, et al
  • 雑誌名: Front.Neuroinform. 巻: 6 ページ: 5-5
  • DOI: 10.3389/fninf.2012.00005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal spike-based communication in excitable networks with strong-sparse and weak-dense links. (2012)
  • 著者名/発表者名: Jun-Nosuke Teramae, Yasuhiro Tsubo, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 号: 1 ページ: 485-485
  • DOI: 10.1038/srep00485
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral Analysis of Input Spike Trains by Spike-Timing-Dependent Plasticity. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu
  • 雑誌名: PLoS Computational Biology 巻: 8 号: 7 ページ: e1002584-e1002584
  • DOI: 10.1371/journal.pcbi.1002584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Power-law inter-spike interval distributions infer a conditional maximization of entropy in cortical neurons (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubo Yasuhiro, Isomura Yoshikazu, Fukai Tomoki
  • 雑誌名: PLoS Computational Biology 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spike sorting of heterogeneous neuron types by multimodality-weighted PCA and explicit robust variational Bayes (2012)
  • 著者名/発表者名: Takekawa Takashi, Isomura Yoshikazu, Fukai Tomoki
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroinformatics 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Neural Correlate of the Processing of Multi-Second Time Intervals in Primate Prefrontal Cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Yumoto N, Lu X, Henry TR, Miyachi S, Nambu A, Fukai T, Takada M
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 号: 4 ページ: e19168-e19168
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0019168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Layer-dependent Attentional Processing by Top-down Signals in a Visual Cortical Microcircuit Model (2011)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiko Wagatsuma, Tobias C.Potjan, Markus Diesmann, Tomoki Fukai
  • 雑誌名: Frontiers in Computational Neuroscience 巻: 5
  • DOI: 10.3389/fncom.2011.00031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability versus neuronal specialization for STDP : long-tail weight distri butions solve the dilemma (2011)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu, Fukai Tomoki
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 号: 10 ページ: e25339-e25339
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025339
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hippocampal polysynaptic computation (2011)
  • 著者名/発表者名: Kimura, R., Kang, S., Takahashi, N., Usami, A., Matsuki, N., Fukai, T., Ikegaya, Y.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 31 号: 37 ページ: 13168-13179
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1920-11.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time simulation of a spiking neural network model of the basal ganglia circuitry using general purpose computing on graphics processing units (2011)
  • 著者名/発表者名: Igarashi Jun, Shouno Osamu, Fukai Tomoki, Tsujino Hiroshi
  • 雑誌名: Neural Networks 巻: 24 号: 9 ページ: 950-960
  • DOI: 10.1016/j.neunet.2011.06.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of membrane properties on phase response curve and synchronization stability in a model globus pallidus neuron (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujita Tomohiro, Fukai Tomoki, Kitano Katsunori
  • 雑誌名: Journal of Computational Neuroscience 巻: 31 号: 3 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1007/s10827-011-0368-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near scale-free dynamics in neural population activity of waking/sleeping rats revealed by multiscale analysis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Leonid S., Isomura Y., Kang S., Struzik Z., Fukai T., Cateau H.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prototypic seizure activity driven by mature hippocampal fast-spiking interneurons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara-Tsukamoto Y., Isomura Y., Imanishi M., Ninomiya T., Tsukada M., Yanagawa Y., Fukai T., Takada M.
  • 雑誌名: The Journal of Neuroscience 巻: 30 ページ: 13679-13689
  • 査読あり
• [学会発表] シナプス結合構造と重みによる確率的内的モデルの表現およびその学習 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平谷直輝、深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] リザーバモデルを用いた意思決定課題のモデル化と軌道形成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 栗川知己、深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Structural plasticity generates efficient network structure for synaptic plasticity (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Computational and Systems Neuroscience Meeting (COSYNE) 2015
  • 発表場所: Salt Lake City, UT.,U.S.A.
  • 年月日: 2015-03-05 – 2015-03-08
• [学会発表] Learning higher-order structure of correlated input by excitatory and inhibitory spike-timing-dependent plasticity (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC., U.S.A.
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Network structure generates priors for internal probabilistic model (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC., U.S.A.
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] A reservoir model for prefrontal activity during sensory-guided probabilistic decision-making (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Kurikawa, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC., U.S.A.
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] State-space analysis of behaviour- and layer-dependent synchrony in motor cortex during volitional arm movement (2014)
  • 著者名/発表者名: Thomas Sharp, Hideaki Shimazaki, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: Washington DC., U.S.A.
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Structural plasticity for learning priors in probabilistic neural networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai
  • 学会等名: BrainScaleS 4th Frontiers in Neuromorphic Computing Conference
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 2014-10-02
  • 招待講演
• [学会発表] Network mechanisms of pattern separation and completion in hippocampus (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会 シンポジウム"Frontiers in Neuronal Circuits for Memory Association and Separation"
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Behaviour- and layer-dependent synchrony in motor cortex during volitional arm movement (2014)
  • 著者名/発表者名: Thomas Sharp, Hideaki Shimazaki, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 興奮性および抑制性スパイクタイミング依存性可塑性による高次構造の学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平谷直輝、深井朋樹
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 感覚刺激による確率的意思決定課題のリザーバーモデルを用いたモデル化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗川知己、深井朋樹
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 電極が密に配置されたシリコンプローブによるノイズの多い非定常な記録データからのスパイクソーティング (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹川高志、太田桂輔、村山正宜、深井朋樹
  • 学会等名: 第37回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜、日本
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Behaviour- and layer-dependent synchrony in motor cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Thomas Sharp, Hideaki Shimazaki, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Workshop on data mining in neuroscience
  • 発表場所: 東京、日本
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-29
• [学会発表] Sequence, irregular firing, and oscillations in cortical circuits (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai
  • 学会等名: KITP Program: Neurophysics of Space, Time and Learning
  • 発表場所: Santa Barbara, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Interplay between short- and long-term plasticity in cell-assembly formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Computational and Systems Neuroscience Meeting (COSYNE) 2014
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
• [学会発表] 神経回路モデルにおける事前分布の学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平谷直輝、深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会第６９回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
• [学会発表] Neural representations of behavior in different layers of motor cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: workshop "Why so many layers and cell types?" at Computational and Systems Neuroscience (Cosyne) 2013
  • 発表場所: Snowbird, UT., U.S.A.
  • 年月日: 2013-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] The role of inhibitory STDP in disynaptic feedforward circuits. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kleberg Florence
  • 学会等名: Computational and Systems Neuroscience (Cosyne) 2013
  • 発表場所: Salt Lake City, UT., U.S.A.
  • 年月日: 2013-02-28
• [学会発表] 神経細胞集団の発火時系列解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 深井朋樹
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 招待講演
• [学会発表] Internal noise and stochastic memory states in cortical networks with long-tailed synaptic connections (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun-nosuke Teramae, Yasuhiro Tsubo, Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] Inhibitory Spike-Timing Dependent Plasticity supports efficient spike transmission (2013)
  • 著者名/発表者名: Florence Kleberg, Matthieu Gilson, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] Spike-based computations and cell assemblies as a basis of working memory (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai, Matthieu Gilson
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] Neural ensemble dynamics in rat dorsomedial prefrontal cortex during a sensory-guided choice task (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Handa, Takashi Takekawa, Rie Harukuni, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] EToS4: new version of accurate spike sorting system based on totally improved algorithms (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Takekawa, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuro2013
  • 発表場所: 国立京都国際会館
• [学会発表] Active noise genesis and memory processes in recurrent neural networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai
  • 学会等名: IAS Program on Statistical Physics and Computational Neuroscience
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 招待講演
• [学会発表] Inhibitory STDP improves temporal processing in disynaptic circuits (2013)
  • 著者名/発表者名: Florence Kleberg, Matthieu Gilson, Tomoki Fukai
  • 学会等名: 22nd Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS) 2013
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Neural ensemble dynamics in rat dorsomedial prefrontal cortex during probabilistic sensory-cued choice (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Handa, Takashi Takekawa, Rie Harukuni, Yoshikazu Isomura, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Bernstein Conference 2013
  • 発表場所: Tubingen, Germany
• [学会発表] Neural clustering inferred from weight-wiring statistics in local cortical networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Vladimir Klinshov, Jun-nosuke Teramae, Vladimir Isaakovich Nekorkin, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2013 (SfN's 43rd annual meeting)
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] The effect of short-term depression on cell assembly formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hiratani, Tomoki Fukai
  • 学会等名: Neuroscience 2013 (SfN's 43rd annual meeting)
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] 神経回路の配線構造と情報処理：モデルからわかること (2012)
  • 著者名/発表者名: 深井朋樹
  • 学会等名: 第6回最先端脳科学セミナー
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] Spike-based stochastic resonance with optimal internal noise in cortical networks with strong-sparse weak-dense connections (2012)
  • 著者名/発表者名: Teramae Jun-nosuke
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] A spike-based associative memory with strong-sparse and weak-dense Hebbian connections (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiratani Naoki
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] How STDP can switch between PCA and ICA (2012)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Space- and feature-based attention differentially modulates orientation tuning curves in a layered cortical microcircuit model (2012)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma Nobuhiko
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Spike-based computation for working memory in a neuronal network (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Representation of sensory feature and spatial choice in dorsomedial prefrontal cortex of rat making action decision using sensory information (2012)
  • 著者名/発表者名: Handa Takashi
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (SfN's 42nd annual meeting)
  • 発表場所: New Orleans, LA., U.S.A.
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Separating spiking input correlation structures: an inhibitory STDP approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Kleberg Florence
  • 学会等名: Bernstein Conference 2012
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Implications of highly non-random features of local cortical circuits in memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: The 4th Annual Meeting of Korean Society for Computational Neuroscience
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-08-20
  • 招待講演
• [学会発表] Relationship between spike-timing-dependent plasticity and principal component analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu
  • 学会等名: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Cell type-specific activity in rodent prefrontal cortex for making action decision using novel information (2012)
  • 著者名/発表者名: Handa Takashi
  • 学会等名: 8th FENS Forum of Neuroscience
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Noisy brain - Is noise benefit or disadvantage to computations with spikes? (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: 2nd International workshop on Brain Inspired Computing
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2012-06-04
  • 招待講演
• [学会発表] Space-based and feature-based attention in a realistic layered-microcircuit model of visual cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma Nobuhiko
  • 学会等名: Vision Sciences Society 12th Annual Meeting (VSS2012)
  • 発表場所: Naples, Fl., U.S.A.
  • 年月日: 2012-05-11
• [学会発表] Critical states in cortical networks with lognormal synaptic connectivity (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: Criticality in Neural Systems
  • 発表場所: Bethesda, MD., U.S.A.
  • 年月日: 2012-04-30
  • 招待講演
• [学会発表] Current understanding of brain's neural networks (2012)
  • 著者名/発表者名: 深井 朋樹
  • 学会等名: 豊橋技術科学大学エレクトロニクス先端融合領域若手研究者育成プログラム特別講演
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
  • 年月日: 2012-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] 行動決定時のラット前頭前野の錐体細胞と介在細胞は異なる応答特性を示す (2012)
  • 著者名/発表者名: 半田高史, 竹川高志, 春国梨恵, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: 第89回日本生理学会大会
  • 発表場所: 松本日本
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 振動子ネットワークの位相秩序変数の揺らぎとラプラス行列の関係 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坪泰宏, 深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮日本
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 対数正規シナプス重みを持つ連想記憶モデル (2012)
  • 著者名/発表者名: 平谷直輝, 寺前順之介, 深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮日本
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 皮質自発活動に潜む二つの対数正規分布則の双対性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 寺前順之介, 深井朋樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮日本
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] A bistable model of logarithmic STDP underlies working memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: Japan-France Joint Symposium on Neural Dynamics and Plasticity : from Synapse to Network
  • 発表場所: Kyoto Japan(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-12
• [学会発表] Non-Gaussian fluctuation of macroscopic observable infers network topology of oscillators (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubo Yasuhiro, Fukai Tomoki
  • 学会等名: The 21^<st>annual conference of the Japanese neural network society
  • 発表場所: Okinawa Japan
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Information coding in motor cortical circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukai Tomoki
  • 学会等名: Cape Town School of Advanced Theoretical and Computational Neurosciences
  • 発表場所: Cape Town South Africa(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Spatial and feature-based attention in a visual cortical layered microcircuit model (2011)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma Nobuhiko, Potjans Tobias, Diesmann Markus, Sakai Ko, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2011)
  • 発表場所: Washington DC USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Neural mechanism for psychological timing of multi-alternative decision (2011)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Hiroshi, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2011)
  • 発表場所: Washington DC USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Organization of activity in M1 during voluntary movement in rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Arai Kensuke, Takekawa Takashi, Isomura Yoshikazu, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2011)
  • 発表場所: Washington DC USA
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] 回路活動データの解析法と局所神経回路のモデリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐潤, 深井朋樹
  • 学会等名: 新学術領域研究「メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤」平成23年度第2回領域班会議
  • 発表場所: 熱海日本
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] スーパコンピュータで探る脳の作動原理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深井朋樹
  • 学会等名: バイオスーパーコンピューティング研究会第三回総会・講演会
  • 発表場所: 和光市日本(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-18
• [学会発表] シナプス結合の対数正規分布則は最適なノイズを生成し皮質の信号伝達を最適化する (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺前順之介, 坪泰宏, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 行動決定時におけるラット前頭前野内側部の錐体細胞と介在細胞の調和的活動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 半田高史, 竹川高志, 春国梨恵, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 発火時系列に対する情報量解析を用いた神経細胞とネットワークの情報表現様式の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹川高志, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] ラット運動野神経活動から示唆される運動タイミングに関連したバランスシナプス入力 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坪泰宏, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Influence of synaptic delays in a neuronal map emerging from STDP (2011)
  • 著者名/発表者名: GILSON Matthieu, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 多者択一における意思決定タイミング:モデル構築・解析に基づく神経機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本洋, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 視覚野局所回路モデルにおける空間的注意と特徴的注意 (2011)
  • 著者名/発表者名: 我妻伸彦, POTJANS Tobias, DIESMANN Markus, 酒井宏, 深井朋樹
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜日本
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 大脳皮質自発発火活動の起源と機能:EPSPの対数正規分布と情報伝達の最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺前順之介, 坪泰宏, 深井朋樹
  • 学会等名: 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク「夏のワークショップ」
  • 発表場所: 神戸日本
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Putative pyramidal neurons differentially respond to novel and familiar stimuli in lateral region of rodent prefrontal cortex in making action decision (2011)
  • 著者名/発表者名: 半田高史, 竹川高志, 春国梨恵, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク「夏のワークショップ」
  • 発表場所: 神戸日本
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Interplay between dendritic non-linearities and STDP (2011)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu, Fukai Tomoki, Toyoizumi Taro
  • 学会等名: 20th Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS 2011)
  • 発表場所: Stockholm Sweden
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] 大脳皮質のノイズ情報処理-自発ノイズの起源と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 寺前順之介, 深井朋樹
  • 学会等名: ニューロコンピューティング研究会(NC)
  • 発表場所: 神戸日本
  • 年月日: 2011-07-26
• [学会発表] Degree of locking to network activity of neurons with similar movement tuning in the motor cortex of awake, behaving rats differs by layer (2011)
  • 著者名/発表者名: Arai Kensuke, Takakuda Emi, Takekawa Takashi, Isomura Yoshikazu, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 20th Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS 2011)
  • 発表場所: Stockholm Sweden
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] Layer dependent neural modulation of a realistic layered-microcircuit model in visual cortex based on bottom-up and top-down signals (2011)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma Nobuhiko, Potjans Tobias, Diesmann Markus, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 20th Annual Computational Neuroscience Meeting (CNS 2011)
  • 発表場所: Stockholm Sweden
  • 年月日: 2011-07-24
• [学会発表] 神経細胞および神経細胞集団の発火時系列に対する情報量解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹川高志, 礒村宜和, 深井朋樹
  • 学会等名: ニューロコンピューティング研究会(NC)・情報処理学会バイオ情報学研究会(IPSJ-BIO)
  • 発表場所: 那覇日本
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Long-tailed statistics of corticocortical EPSPs : Origin and computational role of noise in cortical circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: Teramae Junnosuke, Tsubo Yasuhiro, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics (ICCN 2011)
  • 発表場所: Niseko Japan
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] Lognormal-like distributions of synaptic weights and STDP in recurrent neuronal networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Gilson Matthieu, Fukai Tomoki
  • 学会等名: 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics (ICCN 2011)
  • 発表場所: Niseko Japan
  • 年月日: 2011-06-12
• [学会発表] ヒックの法則の神経基盤 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岡本洋, 深井朋樹
  • 学会等名: 2011年度人工知能学会全国大会(第25回)
  • 発表場所: 盛岡日本
  • 年月日: 2011-06-02
• [学会発表] Spike phase-locking to slow and fast gamma oscillations in motor cortex of behaving rat. (2011)
  • 著者名/発表者名: Igarashi J., Isomura Y., Harukuni R., Fukai T.
  • 学会等名: 8^<th> Computational and Systems Neuroscience Meeting (COSYNE 2011).
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-02-26
• [学会発表] Coherent processing in M1 is organized by layer, cell type and movement activity profile. (2011)
  • 著者名/発表者名: Arai K., Takakuda E., Takekawa T., Isomura Y., Fukai T.
  • 学会等名: 8^<th> Computational and Systems Neuroscience Meeting (COSYNE 2011).
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-02-26
• [学会発表] Neural basis of Hick's law : the hallmark of psychological timing of multi-alternative decision. (2011)
  • 著者名/発表者名: Okamoto H., Fukai T.
  • 学会等名: 8^<th> Computational and Systems Neuroscience Meeting (COSYNE 2011).
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2011-02-24
• [学会発表] Motor information coding in the microcircuit of the rat primary motor cortex. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukai T.
  • 学会等名: 41^<th> NIPS International Symposium : New Frontiers in Brain Science : Towards Systematic Understanding of Human Beings.
  • 発表場所: Okazaki, Aichi, Japan
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] A long-normal EPSP distribution accounts for the UP state, low-rate asynchronous firings, and precise firing sequences in cortical networks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Teramae J., Fukai T.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
  • 発表場所: San Diego, TX., USA
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] STDP can generate long-tail weight distributions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Gilson M., Fukai T.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
  • 発表場所: San Diego, TX., USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] Neural modulation of a realistic layered-microcircuit model of visual cortex by bottom-up and top-down signals. (2010)
  • 著者名/発表者名: Wagatsuma N., Potjans T., Diesmann M., Fukai T.
  • 学会等名: 40^<th> Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
  • 発表場所: San Diego, TX., USA
  • 年月日: 2010-11-14
• [学会発表] 回路活動データの解析法と局所神経回路のモデリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井朋樹
  • 学会等名: 新学術領域研究「メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤」第2回領域会議
  • 発表場所: 熱海市
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] 裾野の広いEPSP分布は大脳皮質のUP状態、低頻度非同期発火、精緻な発火時系列を一括して説明する (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺前順之介、深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] STDP can produce long-tail weight distributions. (2010)
  • 著者名/発表者名: Gilson M., 深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] ラットの運動野でのMulti-laminar LFPと傍細胞記録での神経活動の関連 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高久田恵美、新井賢亮、礒村宜和、竹川高志、深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 視覚皮質の層構造局所神経回路モデル-視覚刺激と注意による変調 (2010)
  • 著者名/発表者名: 深井朋樹、我妻伸彦、Potjans T., Diesmann M.
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] ラット運動野の浅層および深層における集団発火活動に対する情報量解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹川高志、礒村宜和、深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 不規則発火時系列に対する条件付エントロピー最小化原理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坪泰宏、深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 無麻酔ラットからの長時間記録のマルチスケール解析により明らかになる神経ダイナミックスの複数時間スケール (2010)
  • 著者名/発表者名: Safonov L、礒村宜和、姜時友、Struzik Z., 深井朋樹、加藤英之
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 手掛かり依存的な時系列記憶想起を実現する神経機構のモデル (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡本洋、深井朋樹
  • 学会等名: 第33回日本神経科学大会・第53回日本神経化学会大会・第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-09-03
• [学会発表] Seven-hour multiunit recordings from rats reveal very long-term correlation in the cortical activity. (2010)
  • 著者名/発表者名: Safonov L., Isomura Y., Kang S., Struzik Z., Fukai T., Cateau H.
  • 学会等名: 19^<th> Annual Computational Neuroscience meeting (CNS 2010)
  • 発表場所: San Antonio, TX., USA
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] Synaptic mechanism of information transmissions in low-frequency asynchronous firing of cortical networks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Teramae J., Gilson M., Fukai T.
  • 学会等名: 4th International Neural Microcircuitry Conference on Signal Processing Mechanisms of Cortical Neurons
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2010-06-27
• [図書] “Cortical Networks with Lognormal Synaptic Connectivity and Their Implications in Neuronal Avalanches”, in Criticality in Neural Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoki Fukai, Vladimir Klinshov, Jun-nosuke Teramae
  • 出版者: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co