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電気感覚系における情報処理機構のシステム的理解を目指す理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K07146
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 動物生理・行動
研究機関電気通信大学

研究代表者

樫森 与志喜  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (70233707)

連携研究者 藤田 一寿  津山高等専門学校, 総合理工学科, 講師 (80462141)
研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード神経科学 / 電気感覚システム / 数理モデル / 大規模並列計算 / 情報処理機構
研究成果の概要

電気感覚による物体形状識別を対象に、刺激形態、神経コーディングについて研究した。以下の成果を得た。(1)計算効率化を図る目的で、GPGPU計算に対してその計算能力や単精度計算の精度を調べた。様々な神経モデル計算に対してGPGPUの計算時間や単精度計算の有用性を示した。(2)弱電気魚の電場計算から、物体の形の差異は物体の連続的な回転による電場歪みの最大振幅や広がりに反映されることが分かった。(3)受容器や後脳での物体形状の神経コーディングについては、物体の形状情報は物体が回転し元の形に戻る直前の発火パターンによってコードされることが分かった。

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

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the computational efficacy in GPU-accelerated simulations of spiking neurons2018

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, S. Okuno, Y. Kashimori
    • 雑誌名

      Computation

      巻: in press 号: 9 ページ: 907-926

    • DOI

      10.1007/s00607-018-0590-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural representation of object's shape at the electroreceptor afferents on electrolocation2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, Y. Kashimori
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10636 ページ: 877-884

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70090-8_89

    • ISBN
      9783319700892, 9783319700908
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computational efficacy of GPGPU-accelerated simulation for various neuron models2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okuno, K. Fujita, Y. Kashimori
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10638 ページ: 802-809

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70139-4_81

    • ISBN
      9783319701387, 9783319701394
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 弱電気魚の電気定位における物体形状の神経コーディング2017

    • 著者名/発表者名
      奥野 舜、藤田一寿、樫森与志喜
    • 雑誌名

      信学技報(IEICE Technical Report)

      巻: 117 ページ: 41-46

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 知覚学習の適応行動に伴う一次視覚野への トップダウン効果の生成機構2017

    • 著者名/発表者名
      谷 遼、矢野 史郎、樫森与志喜
    • 雑誌名

      信学技報(IEICE Technical Report)

      巻: 117 ページ: 23-38

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] GPU-accelerated simulations of an electric stimulus and neural activities in electrolocation2016

    • 著者名/発表者名
      K Fujita, Y Kashimori
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9950 ページ: 213-220

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46681-1_26

    • ISBN
      9783319466804, 9783319466811
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] GPGPUによる様々なニューロンモデルのシミュレーションの高速化と計算精度の評価2016

    • 著者名/発表者名
      奥野舜、藤田一寿、樫森与志喜
    • 雑誌名

      信学技報 (IEICE Technical Report)

      巻: 116 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A neural mechanism of dynamic gating of task-relevant information by top-down influence in primary visual cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kamiyama, K. Fujita, Y. Kashimori
    • 雑誌名

      BioSystems

      巻: 150 ページ: 138-148

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2016.09.009

    • 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] A neural mechanism of taste perception modulated by odor information.2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shimemura, K. Fujita, Y. Kashimori
    • 雑誌名

      Chemical Senses

      巻: 41 ページ: 579-589

    • DOI

      10.1093/chemse/bjw062

    • 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] GPGPUによる刺激から神経活動までを再現するシミュレーションの高速化2016

    • 著者名/発表者名
      藤田一寿、阿部祐貴、小野寺洸哉、樫森与志喜
    • 雑誌名

      信学技報(IEICE Technical Report)

      巻: 115 ページ: 83-88

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞のシミュレーションにおける膜電位のダイナミックスに与える浮動小数点数の精度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      藤田一寿、樫森与志喜
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Top-down influence on V1 responses on perceptual behavior produced by reinforcement learning2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tani, Shiro Yano, Yoshiki Kashimori
    • 学会等名
      The 6th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強化学習を用いた適応行動が生み出す高次領野から一次視覚野へのトップダウン効果2018

    • 著者名/発表者名
      谷 遼、矢野 史郎、樫森与志喜
    • 学会等名
      視覚学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] What features of an electric images received by a weakly electric fish represent the shape of an object?2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujita, Y. Kashimori
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of computing speed and accuracy of a GPU-simulation method for large-scale spiking neural networks2017

    • 著者名/発表者名
      S. Okuno, Y. Kashimori, K. Fujita
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 味嗜好性行動における眼窩前頭皮質と扁桃体の機能的役割2017

    • 著者名/発表者名
      武井健児、樫森与志喜
    • 学会等名
      味と匂い学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A neural mechanism of gating of task-relevant information by cross-coupling of brain rhythms2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Tani, Shiro Yano, Yoshiki Kashimori
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Associated dynamics between inferior temporal and prefrontal cortices in categorization task2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kashimori
    • 学会等名
      The Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] GPGPUによる様々なニューロンモデルのシミュレーションの高速化と計算精度の評価2016

    • 著者名/発表者名
      奥野舜、藤田一寿、樫森与志喜
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      東北大電気通信研究所(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-11-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GPU-accelerated calculation of an electric field generated by an electric fish and neural activities of the electrtosensory system2016

    • 著者名/発表者名
      K Fujita, Y Kashimori
    • 学会等名
      北米神経科学大会(Neuroscience 2016)
    • 発表場所
      San Diego, California USA
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPU-accelerated simulations of an electric stimulus and neural activities in electrolocation2016

    • 著者名/発表者名
      K Fujita, Y Kashimori
    • 学会等名
      第26回国際神経回路網国際会議(ICONIP 2016)
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPUを用いた電気感覚刺激の計算の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 一寿 樫森 与志喜
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      横浜パシフィコ(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] GPGPUによる刺激から神経活動までを再現するシミュレーションの高速化2016

    • 著者名/発表者名
      藤田一寿、阿部祐貴、小野寺洸哉、樫森与志喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 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
  • [備考] http://www.klb.es.uec.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2019-03-29  

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