| 研究課題/領域番号 |
16K12524
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
生命・健康・医療情報学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田村 進一 大阪大学, その他部局等, 名誉教授 (30029540)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 神経回路網 / 多重通信 / 機械学習 / スパイク波 / 神経の揺らぎ / リレーニューロン / 培養神経回路網 / シミュレーション / Natural neural network / Multiplex communication / Learning / Spike wave / Fluctuation of neuron / Relay neuron / ニューラルネットワーク / 刺激発信源 / 識別学習 / 高速化 / 脳内情報 / 培養神経細胞 / 脳型情報処理 / 知能回路原理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，申請者が発見した神経回路網の空間的多重通信原理を，シミュレーションと培養神経回路網の両面から解明したものである．
シミュレーションでは９対９通信が可能に対して，マルチ電極上の培養神経回路網の刺激応答から，３対n通信が可能であることが実証できた．多重通信原理は，空中を伝わる音を聞いて，どこにどんな音源があるか人は認識できることや，携帯・移動通信で複数のアンテナ配置（ダイバーシティ）で適応的安定通信を図れる仕組みと同じである．すなわち，各神経細胞は情報の発受のみならず，大多数の時間は通信媒体としてリレーの役割を担っている．また，マルチ電極応答からの回路解析手法などについても論じた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳神経回路について，マクロ的視点からは，AIや深層学習の研究が進んできた．ミクロ的視点からは，神経自体の特性や動作，また中間レベルの神経回路網の特性や振る舞いについてもよく研究されてきた．しかしながら神経回路網の機能については十分研究されていない．本研究は，情報伝達・通信の視点から，シミュレーションと，培養神経回路の対応を取りつつ，神経回路網の機能について研究を行ってきたものである．
その結果，神経回路網では空間的多重通信が行われているであろうことが結論された．これはシミュレーションと培養神経における実験の両面から，神経回路網内の多重通信原理を指摘・解明した最初の研究である．
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