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講演抄録/キーワード
講演名 2016-11-05 10:25
消費エネルギーを考慮に入れた神経細胞の最適な情報伝達
小林亮太NII)・Lubomir Kostal中国科学院CCS2016-42
抄録 (和) 神経細胞はスパイクを用いて情報伝達を行うが,スパイクを生成するには多くのエネルギーが消費される. 消費エネルギーの観点から考えると,神経細胞はできるだけスパイクを生成しないで情報処理を行うことが望ましい. 本研究では,発火率コーディングを仮定した場合の神経細胞モデルについて,伝達可能な情報量の上限 (通信路容量) と最大エネルギー効率を計算した.この結果,1) エネルギー効率が最適になる場合には通信路容量の 80%の情報量を 伝達できること,2) 興奮性シナプス入力を強くすると通信路容量は増加すること,3) 抑制性シナプス入力を強くする と情報伝達効率が高まること,が明らかになった. 
(英) We consider a neuron as an information channel and investigate the effect of metabolic cost on the optimal information transmission by using a single-compartment Hodgkin$-$Huxley type neuronal model under the spike-rate coding scheme. We calculated the channel capacity and the efficiency that quantifies the reliable information transfer per metabolic energy by using information-theoretic techniques. The excitatory input improves the channel capacity of the neuron, whereas the inhibitory input improves the efficiency of the neuron.
キーワード (和) 神経細胞 / 情報伝達 / 代謝エネルギー / 通信路容量 / / / /  
(英) Neuron / Information transfer / Metabolic cost / Channel capacity / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 285, CCS2016-42, pp. 59-62, 2016年11月.
資料番号 CCS2016-42 
発行日 2016-10-28 (CCS) 
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 CCS2016-42

研究会情報
研究会 CCS  
開催期間 2016-11-04 - 2016-11-05 
開催地(和) 京都産大むすびわざ館 
開催地(英) Kyoto Sangyo Univ. (Musubiwaza Bldg.) 
テーマ(和) 相互作用(インタラクション)と情報伝達(コミュニケーション) 
テーマ(英) Interaction and Communication, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 CCS 
会議コード 2016-11-CCS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 消費エネルギーを考慮に入れた神経細胞の最適な情報伝達 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Optimal information transmission in Hodgkin-Huxley neurons under metabolic cost constraints 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 神経細胞 / Neuron  
キーワード(2)(和/英) 情報伝達 / Information transfer  
キーワード(3)(和/英) 代謝エネルギー / Metabolic cost  
キーワード(4)(和/英) 通信路容量 / Channel capacity  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
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) 小林 亮太 / Ryota Kobayashi / コバヤシ リョウタ
第1著者 所属(和/英) 国立情報学研究所 (略称: NII)
National Institute of Informatics (略称: NII)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) Lubomir Kostal / Lubomir Kostal /
第2著者 所属(和/英) The Czech Academy of Sciences (略称: 中国科学院)
The Czech Academy of Sciences (略称: CAS)
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講演者 第1著者 
発表日時 2016-11-05 10:25:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 CCS 
資料番号 CCS2016-42 
巻番号(vol) vol.116 
号番号(no) no.285 
ページ範囲 pp.59-62 
ページ数
発行日 2016-10-28 (CCS) 


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