| 研究課題/領域番号 |
18K11518
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
山野辺 貴信 北海道大学, 医学研究院, 助教 (00322800)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 確率的神経細胞モデル / ジャンプ-拡散過程 / イオンチャネルノイズ / 情報キャリア / 推移確率密度 / 線形作用素 / ノイズ / 固有値数値計算法 |
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| 研究成果の概要 |
神経系でスパイク列により情報が運ばれるがどの統計量が情報キャリアか不明である。神経回路網理論によれば構成素子への入力に回路網構造が反映され、活性化関数に神経回路モデルの情報キャリアが依存する。神経細胞はノイズを持つ非線形の素子であり、スパイク生成は過去の神経活動に依存する。従って、スパイク生成が過去の神経活動へ依存する構造を調べる必要がある。我々は確率的神経細胞モデルの入出力特性を調べるため統計的大域挙動を表す線形作用素を構築した。この線形作用素の特性から確率的神経細胞モデルの挙動がわかる。しかし、線形作用素に必要な推移確率密度関数の構築には困難が伴う。これを克服することを目標に研究を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
神経系においてスパイク列のどの統計量が情報キャリアか明らかになっていない。この情報キャリアを明らかにすることは脳の正常機能を理解するための基礎となり、さらに臨床においては脊椎損傷患者の失われた運動機能を補綴する装置に必須である。このためにはスパイク生起時刻列データを扱うための適切な数学的枠組みを構築する必要がある。そのために我々は確率的神経細胞モデルの解析を行った。特に、神経細胞に存在するノイズのモデリング、確率的神経細胞モデルで入力がスパイク列へどのように変換されるかを調べる方法の構築を試みた。
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