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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-07-02 14:20 海馬場所細胞の表現ドリフトは新規空間領域への記憶の拡張を可能にする ○志賀慧史・寺前順之介（京大）  NC2026-3 IBISML2026-3 |
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| 抄録 | （和） | 海馬場所細胞は動物の空間位置に特異的に応答する受容野を形成し，空間認知を支える認知地図を構成すると考えられてきた．ところが近年，細胞集団レベルの空間表現や動物の空間認知は安定に維持されるにもかかわらず，個々の場所受容野が同一環境下であっても時間とともに確率的に変化する表現ドリフトと呼ばれる逆説的な現象が明らかになった．しかし，この表現ドリフトが単なる生物学的ノイズなのか，それとも記憶機能において積極的な役割を果たしているのかは未解明であった．本研究では，ニューロンおよびシナプスの確率的ダイナミクスに基づくベイズ学習モデルを構築し，この問題に対する理論的説明を与える．我々は，嗅内皮質の格子細胞入力から場所細胞表現が自己組織化されることを示す．このように形成された場所受容野は継続的に変動する一方で，集団としては安定した位置情報表現が維持される．これは実験で観測される表現ドリフトを定性的に再現する．さらに重要なことに，表現ドリフトを伴うモデルでは，環境拡張時に既存の空間表現を保持しながら認知地図を新規領域へ拡張できるのに対し，表現ドリフトを抑制すると新規領域への場所受容野の再編成が著しく阻害されることを示した．表現ドリフトが安定な空間表現を維持しながら認知地図の拡張を可能にする機能的な計算原理であることを示唆する本研究の結果は，動物の記憶表現の維持と拡張を統合的に理解する基盤となることが期待される． |
| （英） | Hippocampal place cells form cognitive maps that underlie spatial cognition and memory. Although the stability of these maps is thought to be essential for reliable spatial behavior, recent longitudinal recordings have revealed a paradoxical coexistence of continuously changing place fields with stable population-level representations and behavior. However, whether representational drift serves a functional role in memory systems remains unclear. Here, we develop a Bayesian learning model based on stochastic neuronal and synaptic dynamics and show that hippocampal place fields can self-organize from entorhinal grid cell inputs. The resulting representations exhibit continual reorganization of individual place fields while preserving stable population-level position coding, reproducing experimentally observed representational drift. Importantly, we find that representational drift is required for the expansion of cognitive maps into newly accessible space, whereas suppressing representational drift substantially impairs the reorganization of cognitive maps in expanded environments. Suggesting that representational drift is a functional computational principle that enables cognitive map expansion while preserving stable spatial representations, our results provide a framework for understanding how memory systems reconcile stability with flexibility in changing environments. | |
| キーワード | （和） | 海馬 / 場所細胞 / 表現ドリフト / 記憶 / ベイズ推定 / / / |
| （英） | hippocampus / place cell / representational drift / memory / Bayesian inference / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 90, NC2026-3, pp. 11-16, 2026年7月. | |
| 資料番号 | NC2026-3 | |
| 発行日 | 2026-06-25 (NC, IBISML) | |
| ISSN | 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 | NC2026-3 IBISML2026-3 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC IBISML IPSJ-BIO IPSJ-MPS |
| 開催期間 | 2026-07-01 - 2026-07-03 |
| 開催地（和） | 沖縄科学技術大学院大学 |
| 開催地（英） | OIST |
| テーマ（和） | 機械学習、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 | 2026-07-NC-IBISML-BIO-MPS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 海馬場所細胞の表現ドリフトは新規空間領域への記憶の拡張を可能にする |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Representational drift in hippocampal place cells enables extension of spatial memory representations into a newly expanded environment |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 海馬 / hippocampus |
| キーワード(2)（和/英） | 場所細胞 / place cell |
| キーワード(3)（和/英） | 表現ドリフト / representational drift |
| キーワード(4)（和/英） | 記憶 / memory |
| キーワード(5)（和/英） | ベイズ推定 / Bayesian inference |
| 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） | 志賀 慧史 / Satoshi Shiga / シガ サトシ |
| 第1著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 寺前 順之介 / Jun-nosuke Teramae / テラマエ ジュンノスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-07-02 14:20:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2026-3, IBISML2026-3 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.90(NC), no.91(IBISML) |
| ページ範囲 | pp.11-16 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-06-25 (NC, IBISML) |
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