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神経細胞集団を階層的組織にクラスタリングする方法の開発と応用

公募研究

研究領域メゾスコピック神経回路から探る脳の情報処理基盤
研究課題/領域番号 25115718
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

篠本 滋  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60187383)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
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)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードイベント時系列解析 / 神経スパイクデータ
研究実績の概要

神経細胞ネットワークは外部刺激がなくても活動レベルが自発的に変動することが知られている.このメカニズムを理解する目的で,自己励起システム(self-exciting system)あるいはHawkes processと呼ばれる数理モデルを解析し,系の内部結合が大きいと外部入力のない条件でも系が揺らぎを示すことを明らかにし,そのためのネットワーク結合の条件を求めた(Onaga and Shinomoto, 2014).
神経発火は情報をコードしているが,それは発火の頻度か発火のタイミングかという議論がこれまで繰り広げられてきたが,二つの概念が排他的ではないために明瞭な結論が得られなかったという歴史がある.我々はその概念を発火頻度というアナログ情報と,活性・不活性というデジタル情報という概念に改めたうえで,与えられた発火時系列に対してそれを一意的に選択する問題として定義し,具体的な判定方法を提案した.その方法を,モデルを用いて検証したのち,in vivo発火時系列に対して適用し,デジタルおよびアナログとして判断できる実例を示した(Mochizuki and Shinomoto, 2014).

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analog and digital codes in the brain.2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Mochizuki and S. Shinomoto
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 89 号: 2 ページ: 022705-022705

    • DOI

      10.1103/physreve.89.022705

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bursting transition in a linear self-exciting point process.2014

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

      Physical Review E

      巻: 89 号: 4 ページ: 042817-042817

    • DOI

      10.1103/physreve.89.042817

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimating nonstationary inputs from a single spike train based on a neuron model with adaptation.2014

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

      Mathematical Biosciences and Engineering

      巻: 11 号: 1 ページ: 49-62

    • DOI

      10.3934/mbe.2014.11.49

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information transmission using non-Poisson regular firing.2013

    • 著者名/発表者名
      Koyama, S., Omi, T., Kass, R.E. & Shinomoto, S.
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 25 号: 4 ページ: 854-876

    • DOI

      10.1162/neco_a_00420

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bursting activity spreading through asymmetric interactions.2014

    • 著者名/発表者名
      Tomokatsu Onaga, Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Complex Networks 2014
    • 発表場所
      Marrakech, Morocco
    • 年月日
      2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic fluctuation in networks of spiking neurons.2014

    • 著者名/発表者名
      Tomokatsu Onaga, Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Neural Coding 2014
    • 発表場所
      Versailles, France
    • 年月日
      2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Endogenous fluctuation in neuronal firing rate.2014

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Shinomoto
    • 学会等名
      Mathematical Modeling and Statistical Analysis in Neuroscience
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 力学2013

    • 著者名/発表者名
      篠本 滋, 坂口英継
    • 総ページ数
      356
    • 出版者
      東京図書
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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