脳における"内部状態"間の遷移と擬アトラクタ-数理と神経科学からの接近

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19500259
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 京都産業大学
• 研究代表者: 藤井 宏 京都産業大学, コンピュータ理工学部, 教授 (90065839)
• 研究分担者: 津田 一郎 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (10207384)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: トップダウン注意 / 疑アトラクタ / 皮質の状態遷移 / GABA放出の前シナプス抑制 / ムスカリン様アセチルコリン受容体 / 皮質求心性アセチルコリン / マイネルト核 / レビ小体型認知症と幻覚

研究概要

トップダウン注意にともなって、皮質1,2/3層において同時的に働く3つの、皮質求心性アセチルコリンをふくむ生理学的機構が皮質動力学にどのように働き、過渡的なアトラクタ再構成を生起させるのかという皮質状態遷移に関するシナリオを提起し、数理モデル構築の基礎的枠組みを設定した。われわれの仮説は、注意、文脈といったトップダウン信号の到着に伴い、局所的な脳の状態は皮質求心性アセチルコリンとの協働により一時的に安定化され、よりアトラクタ的な状態に(一時的に)遷移するということである。

研究成果

• [雑誌論文] Corticopetal Acetylcholine: Possible Scenarios on the Role for Dynamic Organization of Quasi-Attractors, in M. Ishikawa, et al.(Eds.) (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K. Aihara, I. Tsuda
  • 雑誌名: Neural Information Processing, Lecture Notes in Computer Science 4984 ページ: 170-178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corticopetal Acetylcholine: A Role in Attentional State Transitions and the Genesis of Quasi-Attractors During Perception, in R. Wang, et al., (Eds:) (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii, K. Aihara, I. Tsuda
  • 雑誌名: Advances in Cognitive Neurodynamics ICCN 2007 ページ: 251-255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaos Reality in the Brain (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Tsuda, H. Fujii
  • 雑誌名: J. of Integrative Neuroscience 6 ページ: 309-326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bifurcations in two-dimensional Hindmarsh-Rose type model (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Tsuji, T. Ueta, H. Kawakami, H. Fujii, K. Aihara
  • 雑誌名: International Journal of Bifurcation and Chaos 17(3) ページ: 985-998
  • 査読あり
• [学会発表] Top-down Mechanism of Perception: A Scenario on the Role for Top-down Layer 1 and 2/3 Projections from A Dynamical Systems View- Questions on Roles for Two Concurrent Flows of Signals: Corticopetal Acetylcholine and Top-down Glutamatergic Projections (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: International Conference on Cognitive Neurodynamics ICCN 2009
  • 発表場所: at Hangzhou, China
  • 年月日: 20091215-20091219
• [学会発表] Top-down Mechanism of Perception:fromA Dynamical Systems View- Questions on Roles of Corticopetal Acetylcholine and Top-down Glutamatergic Projections on Layer 1 (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: Dynamic Brain Forum 2009
  • 発表場所: at Atami, Japan
  • 年月日: 20090202-20090204
• [学会発表] Nucleus Basalis of Meinert and Brain Dynamics in Cognition- Mysteries and Questions (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: Workshop on Dynamical Circuits in the Brain
  • 年月日: 20080925-20080926
• [学会発表] Corticopetal Acetylcholine: A Role in Attentional State Transitions and the Genesis of Quasi-Attractors during Perception (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: 1st International Conference on Cognitive Neurodynamics ICCN
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 20071117-20071121
• [学会発表] Corticopetal Acetylcholine- Possible Scenarios on the Role for Dynamic Organization of Quasi-Attractors (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Fujii
  • 学会等名: 14th International Conference on Neural Information Processing Towards an Integrated Approach to the Brain- Brain-Inspired Engineering and Brain Science
  • 発表場所: Kita-Kyushu, Japan
  • 年月日: 20071113-20071116
• [学会発表] 動力学から見た"脳"-知覚と意識への序論 (2007)
  • 著者名/発表者名: 藤井宏
  • 学会等名: 日本数学会秋季総合分科会企画特別講演(招待講演)
  • 年月日: 20070921-20070924