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曖昧性をもった神経細胞から構成される神経回路網が，信頼性高く的確に情報処理をおこなえることは不思議なことである．従来は神経単体の特性はよく研究されてきたが，網としての特性はよく分からなかった．本研究においては，まずマルチ電極を用いて培養神経細胞よりスパイク列を取り出した．これを解析し，M系列類が有意に多いことを示した．またそれに対応する回路構成や，遠隔転送のfeasibilityを主としてシミュレーションを用いて調べた．しかしながら，これらは神経回路網原理の本質を十分ついているものではなかった．
そこで，本申請者は，同期的２次元神経回路網と非同期的２次元メッシュ状神経回路網のシミュレーションにおいて，ともに多重通信が可能であることを示した．とくに後者においては，時空間刺激パターンは，スパイク波と名付ける波動として伝播し，別の部位にある受信神経では特定の時空間パターンに変換される（遠隔伝送）．受信した神経は，その受信時空間パターンがどの刺激によるものか，識別できる（多重通信）．これは素子としての神経細胞が記憶素子として働くとともに，遠隔部位への多重伝送の中継素子としても働くことが示された．これにより，神経回路網上で連想機能が実現できる．これらは脳の知能機能の基本原理であるということができ，今後は，この機能をより深く探求し，脳における記憶，連想などのモデルを作成する．
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