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視床皮質系における情報の分解と統合、再構成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16127
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関大分大学 (2017-2019)
東京工科大学 (2016)

研究代表者

加藤 秀行  大分大学, 理工学部, 講師 (00733510)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードニューロン / 外界情報 / 視床皮質系 / 情報理論 / 情報処理 / スパイク / ネットワーク / 再構成 / ソフトコンピューティング
研究成果の概要

脳は外界情報を一度分解し,それら統合して脳内で情報を再構成していると考えられる.例えば,視覚情報処理系には色や形に特異的に反応するニューロンが存在し,これらニューロン集団により外界情報が処理されている.本研究では,このような脳の外界情報の処理の仕組みを明らかにすることを目指し,げっ歯類のヒゲからの外界情報伝達経路である視床皮質系を例に脳での外界情報の再構成性能を情報理論の観点から解析を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果では,視床皮質系を計算機上に再現し,大脳新皮質における外界情報の再構成性能を情報理論を用いて評価しており,これは脳の情報処理機構を明らかにするという神経科学の分野における最大の目標に対して貢献するものであり,学術的意義があると考えられる.さらに,脳の仕組みの理解が進むことにより,これらをもとにして発展してきた分野であるAIなどの発展をさらに加速させるという社会的意義もあると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Mathematical analysis for homoclinic bifurcation in a DC?DC converter with a photovoltaic module expressed by a piecewise‐linear characteristic2019

    • 著者名/発表者名
      Kousaka Takuji、Osada Shoma、Kato Hideyuki、Asahara Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 14 号: 9 ページ: 1422-1423

    • DOI

      10.1002/tee.22945

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 不均一神経回路網における最適スパイク伝達の基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      加藤秀行
    • 学会等名
      電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulated Annealingを用いた最適電力網の構築2019

    • 著者名/発表者名
      青木 俊親,加藤 秀行,木村 貴幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stick motions occur on two mass impact system with forced vibration based on a pair of gears2019

    • 著者名/発表者名
      T. Minowa, H. Kato, S. Asahara, S. Karube, T. Kousaka
    • 学会等名
      CHAOS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 微小高調波を用いた振動切削法の数値的検討2019

    • 著者名/発表者名
      志藤広陸,加藤秀行,軽部周,高坂拓司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Process of Neuronal Avalanche Formation: Relation with Cortical Development2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kato, M. Aoki, Y. Shimada, K. Fujiwara, T. Ikeguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural Investigation of Synchronizability on Optimized Power Grids Using Second-Order Kuramoto Model2019

    • 著者名/発表者名
      Toshichika Aoki, Hideyuki Kato, Takayuki Kimura
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経雪崩を再現する回路網構造の解析2019

    • 著者名/発表者名
      黒田悠平,加藤秀行
    • 学会等名
      電磁情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク統計量が神経活動に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      加藤秀行
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Particle Swarm Optimization for Calculating Local Bifurcation Point in Two- dimensional Continuous Dynamical Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kinoshita, Hideyuki Kato, Hiroaki Kurokawa, Haruna Matsushita, Takuji Kousaka
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慣性蔵本モデルを用いた 電力網のカスケード障害と発電機の配置の関連性2019

    • 著者名/発表者名
      青木俊親,加藤秀行,木村貴幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Simulated Annealingを用いた最適電力網の構築2019

    • 著者名/発表者名
      青木俊親,加藤秀行,木村貴幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of Synchronizability in Power Grids Using a Second-order Kuramoto Model2019

    • 著者名/発表者名
      Toshichika Aoki, Hideyuki Kato, Takayuki Kimura, Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      Metaheuristics International Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Failures of Transmission Lines in Power Grid Using Oscillator Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Toshichika Aoki, Hideyuki Kato, Takafumi Matsuura, Takayuki Kimura
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Particle Swarm Optimization to the Calculation of Border Collision Bifurcation Point in a One-dimensional map2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Kinoshita, Motoaki Sakai, Hideyuki Kato, Hiroaki Kurokawa, Haruna Matsushita, Takuji Kousaka
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Log-normal firing rate distribution during oscillation in STDP neural network with axonal conduction delays2017

    • 著者名/発表者名
      28. Hideyuki Kato
    • 学会等名
      NOLTAソサイエティ大会
    • 発表場所
      中京大学 名古屋キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 数理モデルを用いた神経雪崩現象の解析2017

    • 著者名/発表者名
      青木舞優,加藤秀行,島田裕,藤原寛太郎,池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinearity in Phenomenological STP Model for Diverse Synaptic Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      International Symposium on the Nonlinear Theory and Its Applications 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of connectivity weights of inhibitory neurons in neuronal avalanches2017

    • 著者名/発表者名
      M.Aoki, H.Kato, K.Fujiwara, T.Ikeguchi
    • 学会等名
      International Symposium on the Nonlinear Theory and Its Applications 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非線形性を取り入れた短期可塑性モデルの応答特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 秀行
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Connectivity analyses on self-organized neural competition networks2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kato
    • 学会等名
      International Symposium on the Nonlinear Theory and Its Applications
    • 発表場所
      ニューウェルシティ湯河原(静岡県熱海市)
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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