海馬と大脳皮質における相補的な学習システムのモデル化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19700217
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 服部 元信 山梨大学, 大学院・医学工学総合研究部, 准教授 (40293435)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,980千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 780千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
• キーワード: 海馬 / 大脳皮質 / CLS理論 / 記憶 / ニューラルネットワーク

研究概要

本研究では,生理学,解剖学,神経心理学などの知見に基づき,海馬と大脳皮質を含む神経回路網のモデル化を行い,両者における相補的な学習の仕組みについて,その可能性を計算機シミュレーションによって調査した.その結果,海馬の構造自体が類似したパターンの類似度を下げ,記憶の形成を容易にする働きがあること,海馬における神経新生がそれをさらに顕著にすること,海馬のカオス想起が大脳皮質における破局的忘却を抑制することなどを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Dual-Network Model Using a Chaotic Neural Network (2010)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE and INNS International Joint Conference on Neural Networks ページ: 1678-1682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-Network Memory Model Using a Chaotic Neural Network (2010)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE and INNS International Joint Conference on Neural Networks ページ: 1678-1682
  • 査読あり
• [雑誌論文] Avoiding Catastrophic Forgetting by Dual-Network Memory Model Using a Chaotic Neural Network (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology 60 ページ: 851-855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance for Hippocampal Memory of Context-Like Information Generated in Hippocampal CA3c (2009)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M.and Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 5506 ページ: 344-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Avoiding Catastrophic Forgetting by Dual-Network Memory Model Using a Chaotic Neural Network, Proceedings of World Academy of Science (2009)
  • 著者名/発表者名: Hattori, M.
  • 雑誌名: Engineering and Technology 60 ページ: 851-855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance for Hippocampal Memory of Context-Like Information Generated in Hippocampal CA3c (2009)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M., Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 5506 ページ: 344-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance for Hippocampal Memory of Context-Like Information Generated in Hippocampal CA3c (2009)
  • 著者名/発表者名: Samura, T.
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 5506 ページ: 344-351
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経細胞置換を取り入れたニューラルネットワークモデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 若木裕子, 服部元信
  • 雑誌名: 情報処理学会第71回全国大会講演論文集 2 ページ: 129-130
  • NAID: 110007502523
• [雑誌論文] A model of hippocampal learning with neuronal turnover in dentate gyrus (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y.and Hattori, M.
  • 雑誌名: International Journal of Mathematics and Computers in Simulation 2 ページ: 215-222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of neuronal turnover in a hippocampal model (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y.and Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th WSEAS International Conference on Systems ページ: 626-630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence disambiguation and pattern completion by cooperation between autoassociative and heteroassociative memories of functionally divided hippocampal CA3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M.and Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Neurocomputing 71 ページ: 3176-3183
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of hippocampal learning with neuronal turnover in dentate gyrus (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y., Hattori, M.
  • 雑誌名: International Journal of Mathematics and Computers in Simulation 2 ページ: 215-222
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of neuronal turnover in a hippocampal model (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y., Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th WSEAS International Conference on Systems ページ: 626-630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence disambiguation and pattern completion by cooperation between autoassociative and heteroassociative memories of functionally divided hippocampal CA3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M., Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Neurocomputing 71 ページ: 3176-3183
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of hippocampal learning with neuronal turnover in dentategyrus (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y. and Hattori, M.
  • 雑誌名: International Journal of Mathematics and Computers in Simulation 2 ページ: 215-222
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海馬CA3の空間・時間選択性の相互作用によるT字迷路課題を想定したループ時系列の曖昧性解消 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐村俊和, 服部元信, 菊池進一, 石崎俊
  • 雑誌名: FIT2008(第7回情報科学技術フォーラム)講演論文集 ページ: 481-482
• [雑誌論文] Effect of neuronal turnover in a hippocampal model (2008)
  • 著者名/発表者名: Wakagi, Y. and Hattori, M.
  • 雑誌名: Proceedings of the 12^<th> WSEAS International Conference on Systems ページ: 626-630
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequence disambiguation and pattern completion by cooperation between autoassociative and heteroassociative memories of functionally divided hippocamnal CA3 (2008)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M. and Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Neurocomputing 71 ページ: 3176-3183
  • 査読あり
• [雑誌論文] 神経新生を考慮した海馬モデルの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内藤秀一, 服部元信
  • 雑誌名: 情報処理学会第70回全国大会講演論文集 ページ: 291-292
• [雑誌論文] 空間・時間選択性に基づく海馬CA3の分離と時系列曖昧性解消への関与 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐村俊和, 服部元信, 石崎俊
  • 雑誌名: 情報科学技術レターズ 6 ページ: 195-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] 歯状回における神経新生を考慮した海馬モデル (2007)
  • 著者名/発表者名: 若木裕子, 服部元信
  • 雑誌名: FIT2007(第6回情報科学技術フォーラム)講演論文集 ページ: 475-476
• [雑誌論文] 空間・時間選択性に基づく海馬CA3の分離と時系列曖昧性解消への関与 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐村俊和, 服部元信, 石崎俊
  • 雑誌名: FIT2007(第6回情報科学技術フォーラム)情報科学技術レターズ ページ: 195-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial and temporal selectivity of hippocampal CA3 and its contribution to sequence disambiguation (2007)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M. and Ishizaki, S.
  • 雑誌名: Artificial Neural Networks 2 ページ: 49-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autoassociative and heteroassociative hippocampal CA3 model based on location dependencies derived from anatomical and physiological findings (2007)
  • 著者名/発表者名: Samura, T., Hattori, M. and Ishizaki, S.
  • 雑誌名: International Congress Series 1301 ページ: 140-143
  • 査読あり
• [学会発表] 海馬CA3下位領域レベルの構造と学習則に基づく2つの情報選択性領域 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐村俊和, 服部元信, 石崎俊
  • 学会等名: 日本神経回路網学会Brain Inspired-System研究会
  • 発表場所: 九州工業大学
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] 神経細胞置換を取り入れたニューラルネットワークモデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 若木裕子, 服部元信
  • 学会等名: 情報処理学会第71回全国大会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] 海馬CA3の空間・時間選択性の相互作用によるT字迷路課題を想定したループ時系列の曖昧性解消 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐村俊和, 服部元信, 菊池進一, 石崎俊
  • 学会等名: 第7回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 義塾大学
  • 年月日: 2008-09-03