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神経細胞ネットワークのスケーリング則に基づく脳波モデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 26330293
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

梅原 広明  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能解析研究室, 研究マネージャー (60358942)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード脳神経集団モデル / 脳神経細胞モデル / ニューロンモデル / ニューラルマスモデル / 神経集団モデル / 位相 / ベイズ推定 / 神経細胞モデル / 膜電位 / 平均電位 / ミクロマクロ対応 / 数理物理 / 脳・神経 / 統計力学
研究成果の概要

本研究は,脳波や脳磁界信号から脳情報を効果的に取り出すため,神経活動と脳波・脳磁界信号との間のミクロ・マクロ対応を系統的に解明する手がかりを得ることを目的とする.大脳皮質の巨視的なダイナミクスを記述するための要素モデルにニューラルマスモデルがある.しかし,このモデルは現象を説明することができるように時定数等を調整しているため,実際の微視的な神経細胞モデルとの関係は明確にはなっていない.本研究では,神経細胞ネットワークモデルの集団平均と短時間平均を施してニューラルマスモデルと同じ形の方程式を導き,パワースペクトル密度をスケール変換することで集団の現象を再現することを示した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Macroscopic neural mass model constructed from a current-based network model of spiking neurons2017

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 雑誌名

      Biological Cybernetics

      巻: 111 号: 1 ページ: 91-103

    • DOI

      10.1007/s00422-017-0710-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 逐次ベイズフィルタによる1次元位相推定2017

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,成瀬康
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 116 (514) ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 巨視的な神経集団モデルと発火する電流ベース神経モデルとの対応2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 雑誌名

      第25回日本神経回路学会全国大会講演論文集

      巻: 25 ページ: 56-57

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 発火する神経細胞の電流ベースネットワークモデルから組む神経集団モデル2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告・複雑コミュニケーションサイエンス

      巻: 115 (300) ページ: 35-40

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 衝撃を味方につけるモデリング(拘束を有する2マスばね系のダイナミクス)2015

    • 著者名/発表者名
      櫛田陽平, 梅原広明, 原進, 山田啓介
    • 雑誌名

      日本機械学会東海支部第64期総会・講演会講演論文集

      巻: 153-1

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 発火ニューロンモデルから組むニューラルマス要素モデル2014

    • 著者名/発表者名
      梅原広明, 寺前順之介, 成瀬康
    • 雑誌名

      電子情報通信学会信学技報

      巻: 114 (514) ページ: 249-252

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] ベイズ推定による1次元位相時系列のアンラッピング2017

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,成瀬康
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス (大阪府豊中区)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 逐次ベイズフィルタによる1次元位相推定2017

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,成瀬康
    • 学会等名
      電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      東京工業大学 (東京都目黒区)
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 発火する神経細胞モデルの集団から組む神経集団モデルの周波数特性2016

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 発火する神経細胞の電流ベースネットワークモデルから組む神経集団モデル2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 学会等名
      電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 巨視的な神経集団モデルと発火する電流ベース神経モデルとの対応2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明,岡田真人,寺前順之介,成瀬康
    • 学会等名
      第25回日本神経回路学会全国大会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経細胞モデル集団の周波数応答2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明, 寺前順之介, 成瀬康
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 発火ニューロンモデルから組むニューラルマス要素モデル2015

    • 著者名/発表者名
      梅原広明, 寺前順之介, 成瀬康
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都町田市)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 衝撃を味方につけるモデリング(拘束を有する2マスばね系のダイナミクス)2015

    • 著者名/発表者名
      櫛田陽平, 梅原広明, 原進, 山田啓介
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第64期総会・講演会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2015-03-13 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling neural mass from spiking neurons by spectrum matching2014

    • 著者名/発表者名
      梅原広明, 成瀬康
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報の認知と行動研究会ワークショップ
    • 発表場所
      サントピア岡山総社(岡山県総社市)
    • 年月日
      2014-10-02 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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