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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2008-03-14 13:40 下オリーブ核における情報伝達効率に関する一考察 ○高澤千裕・徳田 功（北陸先端大）・合原一幸（東大/ERATO）・シュワイグホッファ ニコラス（南カリフォルニア大）  NC2007-181 |
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| 抄録 | （和） | 脳における内部モデルの学習則として，フィードバック誤差学習が川人ら(1987, 1992)によって提唱されている．ここで，下オリーブ核は誤差信号を登上線維へ伝送する主要器官と想定されているが，下オリーブ核ニューロンは発火頻度が数Hz程度と低く，十分な情報を含んだ誤差信号を伝搬する事ができるのか長年，疑問視されてきた．Schweighoferら(2004)は生理データに基づいたコンパートメントモデルを用いて下オリーブ核のネットワークを構築し，シミュレーションを行なったところ，下オリーブ核のカオス的振る舞いがニューロン同士の非同期的発火を引き起こし，ネットワーク全体として効率的な情報伝搬を可能にすることを見いだし，「カオス共鳴」と名付けた．本研究では，少数自由度でパラメータ設定の単純なmu-モデルを用いて下オリーブ核ニューロンのネットワークを構築し，カオス共鳴仮説の検証を行なった．非同期的発火に着目したシミュレーションを行なった結果，カオス的振る舞いが起こる結合強度領域に加え，これとは異る結合の弱い準周期解の領域においても，効率的な情報伝搬が可能であることが分った．この領域は，閾値の設定やダイナミカルノイズに対して，ロバストな情報伝搬が可能であることを示す． |
| （英） | The feedback error learning has been proposed by Kawato et al. (1987, 1992) as a learning scheme of cerebellum in the framework of internal model hypothesis. In this cerebellar learning, the inferior olive (IO) plays a key role in transmitting the error signals at the Purkinje cells. However, the role of the inferior olive has been questionable because of its relatively low firing rate (2 Hz). Schweighofer et al. (2004) constructed a network of IO neurons based on a compartment model and found ``chaotic resonance'' phenomena, where chaotic activity induces desynchronized spikes among the neurons, which result in a highly efficient information transmission. The aim of the present study is to examine the chaotic resonance hypothesis by using a simple mathematical mu-model. Our simulation study shows that in addition to the chaotic resonance there exists an alternative regime where quasi-periodic activity of neurons enables an efficient information transfer. We show that this regime is quite robust against parameter setting as well as dynamical noise. | |
| キーワード | （和） | カオス共鳴 / 下オリーブ核 / mu-モデル / 小脳 / 内部モデル / フィードバック誤差学習 / / |
| （英） | Chaotic resonance / Inferior olive / mu-model / Cerebellum / Internal model / Feedback error learning / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 107, no. 542, NC2007-181, pp. 409-414, 2008年3月. | |
| 資料番号 | NC2007-181 | |
| 発行日 | 2008-03-05 (NC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2007-181 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC MBE |
| 開催期間 | 2008-03-12 - 2008-03-14 |
| 開催地（和） | 玉川大学 |
| 開催地（英） | Tamagawa Univ |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2008-03-NC-MBE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 下オリーブ核における情報伝達効率に関する一考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Study on efficient information transmission in inferior olive |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | カオス共鳴 / Chaotic resonance |
| キーワード(2)（和/英） | 下オリーブ核 / Inferior olive |
| キーワード(3)（和/英） | mu-モデル / mu-model |
| キーワード(4)（和/英） | 小脳 / Cerebellum |
| キーワード(5)（和/英） | 内部モデル / Internal model |
| キーワード(6)（和/英） | フィードバック誤差学習 / Feedback error learning |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高澤 千裕 / Chihiro Takazawa / タカザワ チヒロ |
| 第1著者 所属（和/英） | 北陸先端科学技術大学院大学 (略称： 北陸先端大) apan Advanced Institute of Science and Technology (略称： JAIST) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 徳田 功 / Isao Tokuda / トクダ イサオ |
| 第2著者 所属（和/英） | 北陸先端科学技術大学院大学 (略称： 北陸先端大) apan Advanced Institute of Science and Technology (略称： JAIST) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 合原 一幸 / Kazuyuki Aihara / アイハラ カズユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大/ERATO) University of Tokyo (略称： Univ. Tokyo) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | シュワイグホッファ ニコラス / Nicolas Schweighofer / シュワイグホッファ ニコラス |
| 第4著者 所属（和/英） | 南カリフォルニア大学 (略称： 南カリフォルニア大) University of Southern California (略称： USC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2008-03-14 13:40:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2007-181 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | no.542 |
| ページ範囲 | pp.409-414 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2008-03-05 (NC) |
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