運動学習における記憶の転送と固定化の理論

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20700301
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 山崎 匡 独立行政法人理化学研究所, 戦略ユニット, 研究員 (40392162)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 小脳 / 運動学習 / 視機性眼球運動 / ゲイン適応 / 記憶の固定化 / モデル / シミュレーション

研究概要

小脳運動学習において観測される記憶転送の神経機構を解明するために、記憶転送の実験パラダイムである視機性眼球運動のゲイン適応のモデルを構築し、国際紙に論文を出版した。苔状線維-前庭核間シナプスの学習則としてBienenstock-Cooper-Munro(BCM)則を提唱し、計算機シミュレーションによって記憶転送が行われることを確認した。さらにBCM則のもとでは運動学習における分散効果も自動的に説明できることも示した。

研究成果

• [雑誌論文] A Computational Mechanism for Unified Gain and Timing Control in the Cerebellum (2012)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Soichi Nagao
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7(3) ページ: e33319
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0033319
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小脳の計算機構の完全理解とその応用を目指して (2009)
  • 著者名/発表者名: 山崎匡
  • 雑誌名: 日本神経回路学会誌 巻: 16(2) ページ: 190-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational models of timing mechanisms in the cerebellar granular layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Shigeru Tanaka
  • 雑誌名: Cerebellum 巻: 8(2) ページ: 423-432
  • 査読あり
• [学会発表] GPU-based implementation of a cerebellar spiking network model for realtime robot control (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Jun Igarashi
  • 学会等名: 第21回日本神経回路学会全国大会
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学、沖縄
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Real-time computer simulation of a spiking network model of the cerebellar cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Jun Igarashi
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Convention Center, Washington DC, USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Modeling study for a possible mechanism of spacing effect in cerebellar motor learning (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Soichi Nagao
  • 学会等名: Fourth International Congress of the Society for Research on the Cerebellum
  • 発表場所: 東京大学,東京
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] 小脳モデルを用いたSmith Predictorの一構成法と小型ヒューマノイドロボットの腕到達運動への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎匡
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 芝浦工業大学,東京
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] A role of constraint in cerebellar learning and memory transfer (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki, Soichi Nagao
  • 学会等名: Annual meeting of society for neuroscience
  • 発表場所: Convention center, Chicago
  • 年月日: 2009-10-19
• [学会発表] 小脳学習と記憶転送における制約条件の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山崎匡,永雄総一
  • 学会等名: 日本神経回路学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学,仙台
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] タイミング制御の小脳モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 山崎匡
  • 学会等名: Motor Control研究会
  • 発表場所: 生理研,岡崎
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] A computational model of the cerebellum for motor-memory transfer (2008)
  • 著者名/発表者名: Tadashi Yamazaki
  • 学会等名: Society for Neuroscience Nov 17
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 運動記憶の転送を行う小脳のスパイキングネットワークモデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 山崎匡
  • 学会等名: 日本神経回路学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-09-26
• [備考] シミュレーションプログラムのソースコード
  • URL: http://cerebellum.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=1344
• [備考]
  • URL: https://github.com/neuralgorithm/Cerebellum
• [備考]
  • URL: http://senselab.med.yale.edu/modeldb/ShowModel.asp?model=144416