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リザバー・コンピューティングによる神経細胞の分散培養系の身体化

研究課題

研究課題/領域番号 16K14191
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 宏知  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード分散培養 / 脳 / 神経細胞 / 培養 / 電気計測 / リザバー / 神経回路 / CMOS / リザバー計算
研究成果の概要

本研究では,多様性を生み出す能力を明らかにするために,シャーレ上に培養した神経回路において,どのようにして静的な神経回路構造から動的な活動パターンが生じるかを調べた.特に,培養神経回路によるリザバー計算を考えたとき,培養神経回路のリザバーとしての特徴を明らかにした.神経回路が自発活動で時空間パターンの再現性と多様性を両立するメカニズムとして,神経回路に部分的な神経集団が存在し,部分集団単位で逐次的に活動伝達することで安定性を確保し,かつ自律的な内部状態依存で部分集団間の関係が変化することで多様性を両立することを示した.

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of neural population activity toward self-organized criticality2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Yada, Takeshi Mita, Akihiro Sanada, Ryuichi Yano, Ryohei Kanzaki, Douglas J. Bakkum, Andreas Hierlemann and Hirokazu Takahashi
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 343 ページ: 55-65

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2016.11.031

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 繰り返し同期誘発刺激による培養神経回路の記憶の操作2017

    • 著者名/発表者名
      角田颯飛,矢田祐一郎,神崎亮平,高橋宏知
    • 学会等名
      電気学会研究会 医用・生体工学研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 知能を生み出す脳のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Intelligence emerging from neural system2017

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      NICT-NSF Collaborative Workshop on Computation Neuroscience
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2017-01-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メカ屋のための脳科学入門2016

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      SEMICON JAPAN 2016
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経細胞の分散培養からの知能の創発2016

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      第219回 有機エレクトロニクス材料 (JOEM) 研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dimensionality reduction of massively recorded activity reveals sequential structure and state-dependency in dissociated neurons2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yada, R. Kanzaki and H. Takahashi
    • 学会等名
      10th International Meeting on Substrate-Integrated Electrode Arrays
    • 発表場所
      Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reservoir computing with dissociated neuronal culture2016

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, S. Yasuda, Y. Yada and R. Kanzaki
    • 学会等名
      10th International Meeting on Substrate-Integrated Electrode Arrays
    • 発表場所
      Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://www.brain.imi.i.u-tokyo.ac.jp/~takahashi/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2018-03-22  

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