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脳シミュレータの基本モデルを組み立てる方法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 20300083
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関京都大学

研究代表者

篠本 滋  京都大学, 理学研究科, 准教授 (60187383)

研究期間 (年度) 2008 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2010年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2008年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
キーワード神経スパイク / スパイク予測 / 統計推定 / 国際研究者交流:チェコ / 国際研究者交流:米国 / 国際研究者交流:ドイツ / 国際研究者交流:イタリア / 脳シミュレータ / 神経スパイクモデル
研究概要

脳シミュレータの基本要素である神経細胞の入出力関係を定量的に記述した.スパイク発生予測の国際コンペで優勝したMAT (multi-timescale adaptive threshold) modelについての論文を公表し(Kobayashi, Tsubo, and Shinomoto, 2009),それにさらなる改訂をおこない,オリジナルMATモデルの予測能力を保ちながら,オリジナルモデルでは達成できなかった多様な応答形式を実現できるモデルに改良した(Yamauchi, Kim, and Shinomoto, 2011).後者の研究では,オリジナルMATモデルの長所であるスパイク予測能力をそこなわないようにしてIzhikevichによって分類された多様な発火パターン20種類のすべてを実現することを可能にした.著名な外国人研究者を招へいし,質の高い情報収集を行い,またいくつかの国際共同研究を開始した.

報告書

(7件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 27件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Estimating nonstationary input signals from a single neuronal spike train.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kim and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 86 ページ: 51903-51903

    • NAID

      120005241375

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection limit for rate fluctuations in inhomogeneous Poisson processes2012

    • 著者名/発表者名
      T. Shintani and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 85 ページ: 41139-41139

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neurons as ideal change-point detectors.2012

    • 著者名/発表者名
      H. Kim, B.J. Richmond, and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      J. Computational Neuroscience

      巻: 32 ページ: 137-146

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection limit for rate fluctuations in inhomogeneous Poisson processes2012

    • 著者名/発表者名
      T Shintani and S Shinomoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 85 号: 4 ページ: 41139-41139

    • DOI

      10.1103/physreve.85.041139

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating nonstationary input signals from a single neuronal spike train2012

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Kim and Shigeru Shinomoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 86 号: 5 ページ: 51903-51903

    • DOI

      10.1103/physreve.86.051903

    • NAID

      120005241375

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing time histograms for non-Poissonian spike trains.2011

    • 著者名/発表者名
      T. Omi and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 23 ページ: 3125-3144

    • NAID

      120003988287

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of a time-dependent input from the voltage of leaky integrate fire neuron2011

    • 著者名/発表者名
      R. Kobayashi, S. Shinomoto, and P. Lansky
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 23 ページ: 3070-3093

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elemental spiking neuron model for reproducing diverse firing patterns and predicting precise firing times2011

    • 著者名/発表者名
      S. Yamauchi, H. Kim, S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 5 ページ: 42-42

    • NAID

      120003674041

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deciphering elapsed time and predicting action timing from neuronal population signals.2011

    • 著者名/発表者名
      S. Shinomoto, T. Omi, A. Mita, H. Mushiake, K. Shima, Y. Matsuzaka, and J. Tanji
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 5 ページ: 19-19

    • NAID

      120003674042

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elemental spiking neuron model for reproducing diverse firing patterns and predicting precise firing times2011

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamauchi, Hideaki Kim, Shigeru Shinomoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 5 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fncom.2011.00042

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] tion of a time-dependent input from the voltage of leaky integrate fire neu2011

    • 著者名/発表者名
      Obayashi, S.Shinomoto, P.Lan
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 23 号: 12 ページ: 3070-3093

    • DOI

      10.1162/neco_a_00205

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing time histograms for non-Poissonian spike trains2011

    • 著者名/発表者名
      T.Omi, S.Shinomoto
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 23 号: 12 ページ: 3125-3144

    • DOI

      10.1162/neco_a_00213

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fitting a stochastic spiking model to neuronal current injection data.2010

    • 著者名/発表者名
      S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 23 ページ: 764-769

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A characterization of thetime-rescaled gamma process as a model for spike trains.2010

    • 著者名/発表者名
      T. Shimokawa, S. Koyama, and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      J. Computational Neuroscience

      巻: 29 ページ: 183-191

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kernel bandwidth optimization in spike rate estimation.2010

    • 著者名/発表者名
      H. Shimazaki, S. Shinomoto
    • 雑誌名

      J.Computational Neuroscience 29

      ページ: 171-182

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A characterization of the time-rescaled gamma process as a model for spike trains.2010

    • 著者名/発表者名
      T.Shimokawa, S.Koyama, S.Shinomoto
    • 雑誌名

      J.Computational Neuroscience

      巻: 29 ページ: 183-191

    • NAID

      120002598752

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kernel bandwidth optimization in spike rate estimation.2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shimazaki, S.Shinomoto
    • 雑誌名

      J.Computational Neuroscience

      巻: 29 ページ: 171-182

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Made-to-order spiking neuron model equipped with a multi-timescale adaptive threshold2009

    • 著者名/発表者名
      R. Kobayashi, Y. Tsubo, and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 3 ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex.2009

    • 著者名/発表者名
      S. Shinomoto, H. Kim, T. Shimokawa, N. Matsuno, S. Funahashi, K. Shima, I. Fujita, H. Tamura, T. Doi, K. Kawano, N. Inaba, K. Fukushima, S. Kurkin, K. Kurata, M. Taira, K. Tsutsui, H. Komatsu, T. Ogawa, K. Koida, J. Tanji, and K. Toyama
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 5

    • NAID

      120003780186

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating instantaneous irregularity of neuronal firing2009

    • 著者名/発表者名
      T. Shimokawa and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 21 ページ: 1931-1951

    • NAID

      120001629978

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Made-to-order spiking neuron model equipped with a multi-timescale adaptive threshold.2009

    • 著者名/発表者名
      R. Kobayashi, Y. Tsubo, S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience 3

      ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex.2009

    • 著者名/発表者名
      S. Shinomoto, H. Kim, T. Shimokawa, N. Matsuno, S. Funahashi, K. Shima, I. Fujita, H. Tamura, T. Doi, K. Kawano, N. Inaba, K. Fukushima, S. Kurkin, K. Kurata, M. Taira, K. Tsutsui, H. Komatsu, T. Ogawa, K.Koida, J. Tanji, K. Toyama
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology 5

    • NAID

      120003780186

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relating neuronal Firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex.2009

    • 著者名/発表者名
      S.Shinomoto, et al.
    • 雑誌名

      PLoS Computational Biology

      巻: 5

    • NAID

      120003780186

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating instantaneous irregularity of neuronal firing.2009

    • 著者名/発表者名
      T.Shimokawa, S.Shinomoto
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 21 ページ: 1931-1951

    • NAID

      120001629978

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A benchmark test for a quantitative assessment of simple neuron models.2008

    • 著者名/発表者名
      R. Jolivet, R. Kobayashi, A. Rauch, R. Naud, S. Shinomoto
    • 雑誌名

      J. Neurosci. Methods 169

      ページ: 417-424

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Can distributed delays perfectly stabilize dynamical networks?2008

    • 著者名/発表者名
      T. Omi, S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Physical Review E 77

      ページ: 46214-46214

    • NAID

      120003018623

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kernel bandwidth optimization in spike rate estimation.

    • 著者名/発表者名
      H. Shimazaki and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      J. Computational Neuroscience

      巻: 29 ページ: 1711-1711

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Inferring nonstationary input activities from non-Poisson firing of a neuron2012

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S.
    • 学会等名
      txt_番号 txt_著者名_雑誌論文 txt_論文標題 txt_雑誌名 txt_巻号 txt_発行年_雑誌論文 txt_ページ txt_査読の有無 txt_URL_雑誌論文 txt_DOI14 Shinomoto, S. Inferring nonstationary input activities from non-Poisson firing of a neuron Neural Coding workshop
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2012-09-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] How to use information on non-Poisson neuronal firing irregularity.2012

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S
    • 学会等名
      Keynote lecture in Sixth International workshop Statistical Analysis of Neuronal Data (SAND6)
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Reading neuronal spike trains.2012

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S
    • 学会等名
      Invited talk at Japan-France Joint Symposium on Neural Dynamics and Plasticity
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] How to use information on non-Poisson neuronal firing irregularity2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Sixth International workshop Statistical Analysis of Neuronal Data (SAND6)
    • 発表場所
      Pittsburgh USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Firing rate estimation and spike train variability2011

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S.
    • 学会等名
      Tutorial at Twentieth Annual Computational Neuroscience Meeting CNS*2011
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2011-07-23
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Firing rate estimation and spike train variability2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Annual Computational Neuroscience Meeting CNS*2011
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2011-07-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A state space method for decoding neuronal spiking signals2011

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S.
    • 学会等名
      European Conference on Mathematical and Theoretical Biology 2011
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Defining the firing rate for a non-poissonian spike train.2010

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S
    • 学会等名
      9th INTERNATIONAL NEURAL CODING WORKSHOP (NC2010)
    • 発表場所
      Limassol,Cyprus
    • 年月日
      2010-11-01
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Defining the firing rate for a non-poissonian spike train2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      9th INTERNATIONAL NEURAL CODING WORKSHOP
    • 発表場所
      キプロス,リマソール(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Defining the firing rate for a non-poissonian spike train.2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      9th INTERNATIONAL NEURAL CODING WORKSHOP (NC2010)
    • 発表場所
      Limassol, Cyprus
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Characterizing neuronal firing with the rate and the irregularity.2010

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto, Hideaki Shimazaki, Takeaki Shimokawa
    • 学会等名
      Neuro2010 Conference
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Made-to-order spiking neuron model for any cortical neurons2009

    • 著者名/発表者名
      Shinomoto, S
    • 学会等名
      Neural Coding 2009 International Workshop
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2009-05-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Predicting spike times of any cortical neuron.2009

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kobayashi, Yasuhiro Tsubo, Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Computational and Systems Neuroscience 2009
    • 発表場所
      Salt Lake, USA
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [図書] 脳科学のテーブル2008

    • 著者名/発表者名
      外山敬介・甘利俊一・篠本滋
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [図書] 脳科学のテーブル2008

    • 著者名/発表者名
      外山敬介, 甘利俊一, 篠本滋
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ton.scphys.kyoto-u.ac.jp/~shino/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] Toolbox for analyzing spike data

    • URL

      http://www.ton.scphys.kyoto-u.ac.jp/~shino/toolbox/english.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://www.ton.scphys.kyoto-u.ac.jp/~shino/

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2019-07-29  

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