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2007 年度 実績報告書

移動知における大脳辺縁系の役割

研究課題

研究課題/領域番号 18047001
研究機関北海道大学

研究代表者

津田 一郎  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10207384)

キーワード移動知ループ / 再求心性コピー / 遠心性コピー / 辺縁系 / 海馬CA1 / LDA / カントルコーディング / シータリズム
研究概要

身体運動に対する環境をとおした受容体からの応答に関する内部イメージを遠心性コピーとして導入した。これで、感覚・運動系のハーネシングとしての身体性の確立は可能なはずである。次に、遠心性コピーを解釈し、正しく身体を制御するための情報として再求心性コピーを導入した。これによって、現象学的認知が可能になると思われる。これらのコピーの成立には自己受容ループだけではなく、内臓感覚の成立を意味する内受容ループの存在も必要である。以上の全体像に加えて、次の作業仮説を導入した。エピソディックな経験はエピソード記憶として海馬-大脳新皮質の相互作用によって成立するが、この記憶は遅い認知過程に限らず、速い認知過程にも働くであろう。エピソード記憶が成立するとそれが身体化され、体表面の受容器にコピーされるのではないか。具体的にはCA1の数理モデルを詳細に検討した。Linear Discriminant Analysis(LDA)を用いて、時系列入力がどの程度まで良く符号化されているかを調べた。この指標は、クラスター間の分散をクラスター内の分散で規格化し定量化したものである。少なくとも長さ5の時系列をモデルCA1ネットワークはコードできた。さらに、入力時系列の間隔はAMPAとNMDAがともに働いたとき80ms-200msが最適あることが分かった。さらに、バースト型のニューロンはスパイク型のニューロンよりΘリズムの範囲のより長い入力間隔で有効になった。また、スパイク型のニューロンに関しては特にNMDAチャンネルはAMPAチャンネルよりもより長いΘリズムの範囲の入力間隔で働く。AMPAはよりγ波の範囲の入力時系列で有効であった。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Internal logic viewed from observation space: Theory and a case study2007

    • 著者名/発表者名
      M. Hatakeyama
    • 雑誌名

      BioSystems 90

      ページ: 273-286

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling Engine System: a Low-Dimensional Dynamics in a Spark Ignition Engine of a Motorcycle2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsumoto
    • 雑誌名

      Z.Naturforsch. 62a

      ページ: 587-595

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaos Reality in the Brain2007

    • 著者名/発表者名
      I. Tsuda
    • 雑誌名

      J. of Integrative Neuroscience 6

      ページ: 309-326

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial clustering property and its self-similarity in membrane potentials of hippocampal CA1 pyramidal neurons for a spatio-temporal input sequence2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukushima
    • 雑誌名

      Cogn. Neurodyn 1

      ページ: 305-316

    • 査読あり
  • [学会発表] A mathematical model for the hippocampus.2007

    • 著者名/発表者名
      I. Tsuda
    • 学会等名
      Workshop on Dynamics, Informatics and Cognition, organized by Fullop Bazso
    • 発表場所
      Polytechnical Engineering College, Department of Informatics, Subatica, Serbia
    • 年月日
      20070726-27
  • [学会発表] Iterated Function Systems in Hippocampal CA1 Neurons2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kuroda
    • 学会等名
      The 1st International Conferenceon Cognitive Neurodynamics
    • 発表場所
      East China University of Science & Technology Convention Center, Shanghai, China
    • 年月日
      2007-11-19
  • [学会発表] Corticopetal Acetylcholine: A role in attentional state transitions and the genesis of quasi-attractors during perception2007

    • 著者名/発表者名
      H. Fujii
    • 学会等名
      The 1st International Conferenceon Cognitive Neurodynamics
    • 発表場所
      East China University of Science & Technology Convention Center, Shanghai, China
    • 年月日
      2007-11-19
  • [学会発表] A mathematical model for the hippocampus: towards the understanding of episodic memory and imagination2007

    • 著者名/発表者名
      I. Tsuda
    • 学会等名
      Nishinomiya-Yukawa International & Inter disciplinary Symposium 2007 "What is Life ? The Next 100 Years of Yukawa's Dream", Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(organized by M. Murase)
    • 発表場所
      CO-OP INN KYOTO
    • 年月日
      2007-10-16
  • [学会発表] エピソード記憶:海馬のカオスモデル2007

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2007-09-16
  • [学会発表] 脳のダイナミックスの解明を目指して:カオス的遍歴とフラクタル2007

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会
    • 発表場所
      ライフォート札幌
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] 海馬の数学モデルについて2007

    • 著者名/発表者名
      津田一郎
    • 学会等名
      セミナー「意識と認知の複雑系的解釈」
    • 発表場所
      東京大学工学部
    • 年月日
      2007-08-06
  • [学会発表] A mathematical model for the hippocampus.2007

    • 著者名/発表者名
      I. Tsuda
    • 学会等名
      Seminar talk(organized by Peter Erdi)
    • 発表場所
      Institute for nuclear physics, Biophysics laboratory, Hungarian Academy of Sciences, Budapest
    • 年月日
      2007-07-25
  • [学会発表] Chaotic itinerancy reality in brain dynamics2007

    • 著者名/発表者名
      I. Tsuda
    • 学会等名
      6th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      University of Zurich
    • 年月日
      2007-07-17
  • [図書] カオスー力学系入門 第3巻(アリグッド、サウアー、ヨーク著)2007

    • 著者名/発表者名
      津田一郎(監訳)
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      シュプリンガー東京

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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