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学習と記憶における周波数カップリングを用いた文脈情報と感覚入力の統合

研究課題

研究課題/領域番号 15K00325
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関川崎医療福祉大学

研究代表者

福島 康弘  川崎医療福祉大学, 医療福祉学部, 准教授 (00384719)

研究分担者 津田 一郎  中部大学, 創発学術院, 教授 (10207384)
相原 威  玉川大学, 工学部, 教授 (70192838)
塚田 稔  玉川大学, 付置研究所, 客員教授 (80074392)
山口 裕  福岡工業大学, 情報工学部, 助教 (80507236)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード周波数カップリング / 海馬CA1 / カオス遍歴 / 感覚情報 / 文脈情報 / 学習と記憶 / 計算論的神経科学 / 生理学実験 / 海馬 / 学習記憶 / ネットワーク / ヘテロ情報 / 計算モデル / 短期記憶 / カオス的遍歴 / 周波数相互作用 / 高低のγ波 / θ波 / 生理実験と生理モデル / パッチクランプ記録
研究成果の概要

本研究課題では、海馬CA1野における学習と記憶の情報表現について、異なる周波数帯域から構成される「文脈情報」と「感覚入力情報」がどのように相互作用するかを明らかにするため、生理実験と理論研究をおこなった。生理実験では、スライス標本を用いて、海馬のCA1野の錐体細胞に文脈情報と感覚情報を模した時系列情報を入れたときのカントールコーディングの情報精度を調べた。理論研究では、海馬をモデルとして、文脈情報と感覚情報を統合・保持するネットワークモデルを作成し、それらの相互作用を調べた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Finding mathematics in dynamics of the brain2018

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tsuda
    • 雑誌名

      Journal of Consciousness Studies

      巻: 25 ページ: 121-130

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 集中が記憶力に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      杉﨑 えり子, 福島 康弘, 相原 威
    • 雑誌名

      玉川大学脳科学研究所紀要

      巻: 1 ページ: 42-48

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of coactivation of muscarinic and nicotinic acetylcholine receptors on LTD in the hippocampal CA1 network.2016

    • 著者名/発表者名
      Sugisaki Eriko, Fukushima Yasuhiro, Fujii Satoshi, Yamazaki Yoshihiko, Aihara Takeshi
    • 雑誌名

      Brain research

      巻: 1649 ページ: 44-52

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2016.08.024

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organization with Constraints―A Mathematical Model for Functional Differentiation2016

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tsuda, Yutaka Yamaguti and Hiroshi Watanabe
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 18 号: 3 ページ: 74-74

    • DOI

      10.3390/e18030074

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 動的選択確率を持つ反復関数系による強化学習モデルの解析2016

    • 著者名/発表者名
      山口裕
    • 雑誌名

      福岡工業大学情報科学研究所所報

      巻: 27 ページ: 1-3

    • NAID

      40021004857

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] How Can We See Things That Are Not There? Current Insights into Complex Visual Hallucinations2016

    • 著者名/発表者名
      Collerton D, Taylor JP, Tsuda I, Fujii H, Nara S, Aihara K, Katori Y
    • 雑誌名

      Journal of Consciousness Studies

      巻: 23 ページ: 195-227

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chaotic itinerancy and its roles in cognitive neurodynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tsuda
    • 雑誌名

      Current Opinion in Neurobiology

      巻: 31 ページ: 67-71

    • DOI

      10.1016/j.conb.2014.08.011

    • NAID

      120005732983

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computational model of visual hallucination in dementia with Lewy bodies2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Tsukada, Hiroshi Fujii, Kazuyuki Aihara, Ichiro Tsuda
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 73-82

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A New Work Mechanism on Neuronal Activity.2015

    • 著者名/発表者名
      Rubin Wang, Ichiro Tsuda, Zhikang Zhang
    • 雑誌名

      International Journal of Neural Systems

      巻: 25 号: 03 ページ: 1450037-1450037

    • DOI

      10.1142/s0129065714500373

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mathematical Modeling for Evolution of Heterogeneous Modules in the Brain2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamaguti, Ichiro Tsuda
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 3-10

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2014.07.013

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 子どもの頃の遊び体験と,成人後の安全認識および不安全行動との関連 : 社会福祉施設従事者および社会福祉系大学生を対象とした質問紙調査2015

    • 著者名/発表者名
      田口豊郁 大森彩子  福島康弘  八重樫牧子  田口陽子
    • 雑誌名

      川崎医療短期大学紀要

      巻: 35 ページ: 25-33

    • NAID

      120005692158

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical modeling of subthreshold resonant properties in pyloric dilator neurons.2015

    • 著者名/発表者名
      Vazifehkhah Ghaffari B, Kouhnavard M, Aihara T, Kitajima T.
    • 雑誌名

      Biomed Res Int.

      巻: 2015 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1155/2015/135787

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Contribution of Endogeus Acetylcholine to STDP Induction2015

    • 著者名/発表者名
      Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics (IV)

      巻: 4 ページ: 271-276

    • DOI

      10.1007/978-94-017-9548-7_38

    • ISBN
      9789401795470, 9789401795487
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of membrane potential dynamics on acetylcholine related STDP mechanisms2017

    • 著者名/発表者名
      Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Satoshi Fujii, Yoshihiko Yamazaki, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      47th Meeting of the European Brain Behaviour Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of lubrication regime on washboard/fluting pattern formation due to electrical pitting2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Sunahara, Satoshi Kitazaki, Yutaka Yamaguti, Yuji Ishida, Iwao Sasaki, Hiroshi Nishikawa, Kenji Matsuda
    • 学会等名
      43rd Leeds-Lyon Symposium on Tribology
    • 発表場所
      University of Leeds, Leeds, UK
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ネットワーク自己再組織化の数理的基盤の創成2016

    • 著者名/発表者名
      津田一郎、行木孝夫、奈良重俊、山口裕、山口明宏、田所智、渡部大志、藤堂真登
    • 学会等名
      新学術領域「オシロロジー」第2回領域会議
    • 発表場所
      北海道札幌市シャトレーゼガトーキングダム札幌
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinearinformationprocessingaroundthedendriticbranches inhippocampaldentategranulecells2016

    • 著者名/発表者名
      Tadanobu Kamijo, Hirofumi Hayakawa, Yasuhiro Fukushima, Yoshiyuki Kubota, Eiki Hida, Takeshi Aihara
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレットふくしま(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ムスカリン受容体とニコチン受容体活性によるLTDへの効果2016

    • 著者名/発表者名
      杉崎えり子 福島康弘  藤井聡 相原威
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会(MBE)
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Cholinergic modulation on LTD in rat hippocampal network2016

    • 著者名/発表者名
      E. SUGISAKI, Y. FUKUSHIMA, S. FUJII, N. NAKAJIMA, T. AIHARA
    • 学会等名
      Neuroscience 2016, Annual Meeting of Society for Neurocience
    • 発表場所
      San Diego Convention Center, San Diego, USA
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の周波数帯域の振動を用いた記憶想起の神経回路モデル2015

    • 著者名/発表者名
      塚田啓道 津田一郎
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第二種自己組織化:脳の機能分化とアプリオリな時間空間概念2015

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 学会等名
      2015年度人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道函館市)
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Milnor attractors and related dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tsuda
    • 学会等名
      Toward a New Paradim for Self-Organization
    • 発表場所
      RIMS Kyoto University, Kyoto
    • 年月日
      2015-05-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chaos and Fractal in Memory Dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tsuda
    • 学会等名
      137th Soongsil Mathematical Colloquium
    • 発表場所
      Soongsil University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 脳のなかに数学を見る (連携する数学 1)2016

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 心はすべて数学である2015

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      文芸春秋
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] 芸術脳の科学 脳の可塑性と創造性のダイナミズム (ブルーバックス)2015

    • 著者名/発表者名
      塚田稔
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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