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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-07-26 09:30 樹状突起上に不均一に分布する膜応答特性を統計的に推定する ○大森敏明（東大/理研）・青西 亨（東工大）・岡田真人（東大/理研）  NC2011-32 |
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| 抄録 | （和） | 本研究で，我々は，樹状突起に不均一に分布することが知られる膜特性の空間分布を推定するための統計的アルゴリズムを提案する．膜特性の空間分布は，樹状突起の膜電位ダイナミクスを定める電気的特性であり，局所神経回路における情報統合に重要な役割を果たすことが強く示唆されている．しかしながら，実験技術の限界により，膜特性が樹状突起全体にわたってどのように分布しているかは明らかにされていない．本論文で，我々は，樹状突起の数理モデルに基づいて状態空間モデルを構成し，部分的に観測されるデータからの膜電位の時空間分布推定を実現する分布定数型カルマンフィルタを導出する．さらに，EMアルゴリズムを用いることにより，樹状突起における膜特性の空間分布を推定する．提案アルゴリズムに数値実験から得られるデータを適用し，我々の提案アルゴリズムが雑音が重畳された低空間分解能の観測データからの膜特性の空間分布の抽出に有効であることを示す． |
| （英） | We propose a statistical algorithm for extracting non-uniform dendritic membrane properties from partially observable noisy data such as voltage imaging data. Recent experimental studies suggest that dendritic computation plays an important role in information processing in local neural circuits. The non-uniform distribution of membrane properties over dendrite remains unclear, even though it determines how different kinds of information are integrated in neural systems. We formulate a state-space model for a multi-compartment model and derive a distributed-constant type Kalman filter by means of belief propagation. By using the derived Kalman filter and the EM algorithm, we show that our proposed algorithm can simultaneously estimate the spatiotemporal distribution of membrane potentials and the non-uniform distribution of membrane properties from partially observable noisy data. | |
| キーワード | （和） | 統計的推定 / 状態空間モデル / 時空間ダイナミクス / 樹状突起 / イメージングデータ / ケーブル方程式 / 確率的時系列解析 / |
| （英） | statistical estimation / state-space modeling / spatiotemporal dynamics / dendrite / imaging data / cable equation / probabilistic time series analysis / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 111, no. 157, NC2011-32, pp. 65-70, 2011年7月. | |
| 資料番号 | NC2011-32 | |
| 発行日 | 2011-07-18 (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 | NC2011-32 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
| 開催期間 | 2011-07-25 - 2011-07-26 |
| 開催地（和） | 神戸大学大学院工学研究科 |
| 開催地（英） | Graduate School of Engineering, Kobe University |
| テーマ（和） | 知的システム、一般 |
| テーマ（英） | Intelligent systems and general |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2011-07-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 樹状突起上に不均一に分布する膜応答特性を統計的に推定する |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Statistical estimation of non-uniform dendritic membrane properties |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 統計的推定 / statistical estimation |
| キーワード(2)（和/英） | 状態空間モデル / state-space modeling |
| キーワード(3)（和/英） | 時空間ダイナミクス / spatiotemporal dynamics |
| キーワード(4)（和/英） | 樹状突起 / dendrite |
| キーワード(5)（和/英） | イメージングデータ / imaging data |
| キーワード(6)（和/英） | ケーブル方程式 / cable equation |
| キーワード(7)（和/英） | 確率的時系列解析 / probabilistic time series analysis |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大森 敏明 / Toshiaki Omori / オオモリ トシアキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京大学/理化学研究所 (略称： 東大/理研) University of Tokyo/RIKEN (略称： Univ. of Tokyo/RIKEN) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 青西 亨 / Toru Aonishi / アオニシ トオル |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岡田 真人 / Masato Okada / |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学/理化学研究所 (略称： 東大/理研) University of Tokyo/RIKEN (略称： Univ. of Tokyo/RIKEN) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-07-26 09:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2011-32 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | no.157 |
| ページ範囲 | pp.65-70 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-07-18 (NC) |
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