研究課題
本研究は、機能的脳研究と生理学的・分子生物学的・解剖学的脳研究の間の橋渡しとなる神経情報コーディング理論を提供するために、「脳の高次機能システム」の情報論的数理モデルの構築を目指すものである。「脳の高次機能学」の研究対象である脳内の様々な情報統合プロセスを、情報コーディング機構に着目しながら非線形ダイナミクスの観点に立って数理モデルの形で記述することで、脳の情報統合処理の非線形システム的理解を可能にすることを目的とする。本年度は、前年度に引き続いて、まず、脳内情報コーディングに関する「デュアルコーディング仮説」を拡張・一般化してその情報理論的解析や動力学的解析を行なうとともに、構成要素としてのニューロンやシナプスの数理モデル化研究として、ニューロンのクラスI、クラスII特性、樹状突起の非線形特性、STDP特性、脱分極性GABAの効果などの解析を行なった。次に、ニューラルネットワークの非線形ダイナミクスの数理モデル研究として、新しい同期メカニズム「Transient Resetting」の提案、写像ニューロン結合系におけるバーストの同期と伝播などの解析を行なうとともに、ニューロン機能を支えるミクロな機構に関連して、遺伝子・タンパク質ネットワークの非線形ダイナミクスに関する様々な数理モデル研究を行なった。最後に、異種情報の統合プロセスの数理モデル化に向けて、視聴覚情報統合の計算論的モデル化研究を行なった。
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