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計算論的立場からの大脳基底核の機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11780589
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 神経科学一般
研究機関理化学研究所

研究代表者

中原 裕之  理化学研究所, 脳数理研究チーム, 研究員 (10312282)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード大脳基底核(Basal Ganglia) / 運動系列の学習・制御 / 強化学習 / ポピュレーション・コーディング / 自己組織化学習
研究概要

本研究「計算論的立場からの大脳基底核の機能の解明」の目標として三つの目標、1)システムレベル、2)ニューロンレベル、3)理論的基盤の確立をかかげた。1)については、昨年度に既にいくつかの論文として発表できていたが、最も主要な論文が現在印刷中となっている。ごく簡潔にその成果を述べるならば、大脳基底核の異なるループが、異なる座標系(視覚座標系及び運動座標系)の特長を生かしながら協調して、逐次的運動系列の学習・制御に貢献するという仮説の提案である。そして、その仮説を、実験的研究の結果と、理論的研究のシミュレーション結果を比較により、実証しつつ具体的に示したことにある。2)については、大脳基底核における尾状核での実験結果の解析を自ら行った。更に、それに基づいて、報酬信号に基づく自己組織化学習のモデルのを開発した。このモデルが、実験結果を良く予測することを示した。実験結果の解析については学会発表を終え、論文準備中である。また、モデルの仕事については、既に論文の投稿をすませている。3)では、神経集団による外部刺激の符号化という観点から研究を進めた。ここでは、フィシャー情報量という統計量に基づき、神経細胞の平均発火頻度の集合から外部刺激を復元する際に、どれ位正確に復元できるかということについて理論的解析を行なった。これは理論系の学会誌としては最も良いとされるNeural Computationに既に2本の論文が印刷中となっている。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Nakahara H.,Doya,K.& Hikosaka O.: "Parallel Cortico-Basal Ganglia Mechanisms for Acquisition and Execution of Visuo-Motor Sequences - A Computational Approach"Journal of Cognitive Neuroscience. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakahara H.,Wu,S.& Amari S.: "Attention modulation of neural tuning through peak and base rate"Neural Computation. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Wu S.,Nakahara H.,& Amari S.: "Population coding with correlation and an unfaithful model"Neural Computation. (印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Wu S.,Nakahara H.,Murata N.& Amari S.: "Population decoding based on an unfaithful model"Advances in Neural Information Processing Systems. 13. 192-198 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Itoh,H.Nakahara,O.Hikosaka,R.Kawagoe,Y.Takikawa,K.Aihara: "Evidence for the caudate influences on memory-guided saccades"Abstracts for Society for Neuroscience.. 682-682 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤秀昭,中原裕之,彦坂興秀,川越礼子,滝川順子,合原一幸: "尾状核ニューロン活動の記憶誘導性サッケードへの影響"第23回日本神経科学大会・第10回日本神経回路学会大会合同大会抄録集. 113-113 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] O.Hikosaka,K.Sakai,H.Nakahara and others,: "Neural mechanisms for learning of sequential procedures"in The New Cognitive Neurosciences ed.by M.Gazzaniga,MIT Press. 20 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中原裕之,銅谷賢治,彦坂興秀: "順序動作の学習の脳内ネットワーク"in「脳の科学」、vol22,No.10.星和書店. 11 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hikosaka O.,Nakahara H.,Rand M.K.,Sakai K.,Lu X.,Nakamura K.,Miyachi S.& Doya K.: "Parallel neural networks for learning sequential procedures"Trends in Neuroscience. 22. 464-471 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Doya K.,Nakahara H.,Bapi R.S.& Hikosaka O.: "Multiple representations and algorithms for sequence learning"Proceedings of The 2nd international conference on cognitive science and the 16th annual meeting of the Japanese cognitive science society joint conference. 17-19 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Wu S.,Nakahara H.: "Optimize the Distribution of Preferred Stimulus in a Population Code"Proceedings of 5th International Conference on Neural Information Processing. 326-330 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Wu S.,Nakahara H.,Murata N.& Amari S.: "Population decoding based on an unfaithful model"Advances in Neural Information Processing Systems. 13(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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