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解剖学と情報学の連携で聴覚伝導路における音声情報のコーディングを解明する

研究課題

研究課題/領域番号 16K00237
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 知覚情報処理
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

瀧 公介  滋賀医科大学, 医学部, 助教 (20359772)

研究協力者 工藤 基  
瀧 宏文  
勝山 裕  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード聴覚 / 大脳皮質 / 局所回路 / ディープラーニング / 大脳皮質層構造 / 神経発生 / 転移学習 / 下丘 / ビームフォーミング / 音響情報処理 / 神経解剖学 / 情報工学
研究成果の概要

中枢神経の動作原理について分子生物学的技法を応用した先進的な解剖学的解析とニューロネットワークのシミュレーションなど情報学分野の研究手法の組み合わせで独創的な成果を挙げることを目標としていた。当初のターゲットとしていたのは聴覚伝導路の脳幹上行路であり、周波数領域干渉計法と呼ばれる原理で音源の分離などが行われている可能性を探索していたが、所属する研究室が大脳皮質の研究に切り替わり動物モデルを使って大脳皮質層構造の意義について比較研究することが可能になったため、その解剖学的特徴を画像データとして抽出しつつ、ディープラーニングネットワークでその意義を比較できるシミュレーション実験系を作成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ディープラーニングは動物の脳の構造を参考にしたアイデアを取り入れることで発展し様々な分野で実用化がみられる様になってきたが、まだ課題に対する最適化が必要で汎用性が高いとは言えない。大脳皮質が本来持っている組織学特徴は6層からなる層構造であるが、現在のディープラーニングの各層はそれ自体の中で大脳皮質の層構造に相当する構造が取り入れられているとは言えないし、また層構造の意義自体も解き明かされているとは言えない。今回の研究によってディープラーニングネットワークにおいてこの問題について取り組むことが可能になり、その成果はディープラーニングの汎用性を飛躍的に高めることにつながると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dab1 contributes differently to the morphogenesis of the hippocampal subdivisions2017

    • 著者名/発表者名
      Blume Marissa、Inoguchi Fuduki、Sugiyama Taku、Owada Yuji、Osumi Noriko、Aimi Yoshinari、Taki Kosuke、Katsuyama Yu
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 号: 8 ページ: 657-673

    • DOI

      10.1111/dgd.12393

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ヒト脳の中脳・橋断面における神経構造可視化のための簡便染色法2017

    • 著者名/発表者名
      生野 泰彬,周 明,鈴木 良地,勝山 裕,瀧 公介
    • 雑誌名

      滋賀医大雑誌

      巻: 30

    • NAID

      120006330569

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Deep LearningによるDab1ノックアウト大脳皮質の判別-事前学習済みネットワークへの転移学習2019

    • 著者名/発表者名
      瀧 公介
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] reelerマウス脳の聴覚伝導路における髄鞘構築異常2019

    • 著者名/発表者名
      谷浦 仁美,田中 弘一,金田 隼人,瀧 公介,勝山 裕
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sbno1は神経線維形成に必須である2018

    • 著者名/発表者名
      井之口 文月,山本 美葉,瀧 公介,山岸 覚,金田 勇人,勝山 裕
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 下丘ベルト領域ニューロンへの皮質遠心性投射入力様式の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      瀧 公介, 井之口 文月, 相見 良成, 工藤 基,勝山 裕
    • 学会等名
      Neuroscience2016
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 滋賀医科大学解剖学講座 神経形態学部門

    • URL

      http://www.shiga-med.ac.jp/~hqanat2/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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