神経ネットワークにおける2種類の抑制性細胞の機能的役割に関する研究

两类抑制细胞在神经网络中的功能作用研究

基本信息

批准号：
21K12050
负责人：
加藤秀行
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12050/
关键词：
抑制性介在細胞神経ネットワーク機能的役割情報処理

项目摘要

本研究では、脳における2種類の抑制性介在細胞の存在意義を明らかにするために、これら抑制性介在細胞の神経ネットワーク内における機能的役割を特に情報処理の観点から解明し、神経科学における新たな知見を得ることを目的とする。さらに、本研究を通じて、脳の計算原理に迫ることも本研究の目的である。これを実現するためには、実際にこれら抑制性介在細胞が神経ネットワーク内でどのような活動をし、他の細胞集団にどのような影響を与えているのかを理解することが必要である。そのため、本研究では計算論神経科学による数理的アプローチ、すなわち、神経ネットワークの数学モデルを構築し、数値シミュレーションから得られたデータを解析することにより上記学術的問いに迫り、得られた知見および理論を電気生理学分野に還元することを目指す。本年度は、構築した3細胞集団で構成されるラットの体性感覚野の第4層の神経ネットワークの数値シミュレーションを行い、数値シミュレーションにより得られた神経活動のデータの統計的に解析し、電気生理学実験により報告されている神経活動の特性を再現するパラメータの探索し、パラメータを決定した。その上で、実施計画に従い神経活動の数値解析を行った。特に神経ネットワークの細胞集団の構成を変化させ、構築した神経ネットワークの数値シミュレーションを行い、得られた神経活動に対して非線形時系列解析を適用した。数値シミュレーションおよび神経活動の解析は、自発活動を想定したものが主であったが、一部外界からの入力がある場合の数値シミュレーションおよび神経活動の解析に関しても取り組んだ。

在本研究中，为了阐明大脑中两类抑制性干预细胞存在的意义，我们将阐明这些抑制性干预细胞在神经网络中的功能作用，特别是从信息处理的角度，并探索本研究的目的是获得相关知识。此外，通过这项研究，我们还旨在探索大脑的计算原理。为了实现这一目标，有必要了解这些抑制性干预细胞在神经网络中实际执行什么样的活动以及它们如何影响其他细胞群。因此，本研究采用基于计算神经科学的数学方法来解决上述学术问题，即通过构建神经网络的数学模型并分析数值模拟获得的数据，我们的目标是将其回归到电生理学领域。今年，我们将对由我们构建的三个细胞群组成的大鼠体感皮层第四层的神经网络进行数值模拟，并对从数值模拟中获得的神经活动数据进行统计分析，寻找参数。重现实验报告的神经活动特征，并确定参数。然后，根据实施计划对神经活动进行数值分析。特别是，我们通过改变神经网络细胞群的组成对所构建的神经网络进行数值模拟，并对获得的神经活动应用非线性时间序列分析。神经活动的数值模拟和分析主要假设自发活动，但我们也对涉及一些外界输入的神经活动进行数值模拟和分析。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ニューラル機械翻訳機のTransformerが生成する文脈ベクトルの定性的解析

对神经机器翻译器 Transformer 生成的上下文向量进行定性分析

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
電子情報通信学会信学技報
影响因子：
0
作者：
東宏錦;加藤秀行
通讯作者：
加藤秀行

Taming chaos in stick-slip vibrations of forced-self-excited mechanical systems with dry friction

利用干摩擦抑制强制自激机械系统粘滑振动中的混沌

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
Proceedings of ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications (SSS2022)
影响因子：
0
作者：
Hideyuki Kato;Kaito Kato;Shu Karube;Hiroyuki Asahara;and Takuji Kousaka
通讯作者：
and Takuji Kousaka

Analyses on effects of target-specific plasticity in recurrent neuronal networks

循环神经网络中目标特异性可塑性的影响分析