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講演抄録/キーワード
講演名 2018-01-27 10:55
マウス網膜神経節細胞の高頻度スパイク集団による視覚情報抽出
山口弘嗣工藤有華石井孝治林田祐樹八木哲也阪大
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抄録 (和) 網膜神経において,外界の視覚情報は神経節細胞によって時々刻々とスパイク時系列へと符号化される.このスパイク時系列が表現する視覚情報の特徴と,この符号化に対応する基本回路メカニズムは全くと言っていいほど理解されていない.この問題を検討するため,以前よりランダムに修飾された光入力に対する神経節細胞の応答が記録され,確率統計的な視点から解析が行われている.本研究では,よりダイナミカルな視点からこの問題にアタックするために,網膜の基本構造を模擬し,様々な光入力に対するスパイク応答を効率よく再現する集積回路システムを構築した.システムに基本的な一過性Off-α型神経節細胞モジュール回路を組み込み,ランダム光刺激に対する応答を計算したところ,生理学実験と同様に間欠的な高周波スパイク群を含む応答パターンを示すことが確認された.またモデルの応答時系列から,スパイク間隔を指標にスパイク時系列パターンを分類できることが分かった.モデルは神経節細胞アレイの応答の時空間分布を実時間で再現でき,網膜神経回路がどのような視覚情報をダイナミックに抽出するかを検討するための有力な手段となる. 
(英) It is well known that visual information is continuously transformed into spike discharges in ganglion cells in the retinal circuits. However, little is known about the visual features encoded in the spike patterns and corresponding fundamental circuit structures of the retina. In order to elucidate the issue, previous studies have recorded and analyzed responses of retinal ganglion cells to randomly modulated illumination mainly from the statistical point of view. In this study, we designed an integrated circuit system that mimics the fundamental structure of retinal circuit and reproduced the ganglion cell responses to elucidate the dynamical properties of signal coding. We implemented the transient tOff-$alpha$ganglion cell circuit and simulated the spike responses evoked by randomly modulated illumination. The model exhibited spike responses including intermittent high frequency spike sequences similar to the physiologically recorded responses. Using the model, spike patterns were shown to be classified in terms of inter-spike intervals. The model designed in the present study is useful to efficient study the visual function and relevant fundamental circuit structures in the natural visual environment.
キーワード (和) 網膜 / 神経節細胞 / スパイク符号化 / ハードウェアシミュレーション / / / /  
(英) Retina / Ganglion Cell / Spike Coding / Hardware Simulation / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 417, NC2017-60, pp. 59-64, 2018年1月.
資料番号 NC2017-60 
発行日 2018-01-19 (NC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 MBE NC NLP  
開催期間 2018-01-26 - 2018-01-27 
開催地(和) 九州工業大学 
開催地(英) Kyushu Institute of Technology 
テーマ(和) ニューロコンピューティングの実装および人間科学のための解析・モデル化, ME,一般 
テーマ(英) ME, generalImplementation of Neuro Computing,Analysis and Modeling of Human Science, 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NC 
会議コード 2018-01-MBE-NC-NLP 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) マウス網膜神経節細胞の高頻度スパイク集団による視覚情報抽出 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Visual information encoding by high-frequency spike population in mouse retinal ganglion cells 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 網膜 / Retina  
キーワード(2)(和/英) 神経節細胞 / Ganglion Cell  
キーワード(3)(和/英) スパイク符号化 / Spike Coding  
キーワード(4)(和/英) ハードウェアシミュレーション / Hardware Simulation  
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) 山口 弘嗣 / Hirotsugu Yamaguchi / ヤマグチ ヒロツグ
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 工藤 有華 / Yuka Kudo / クドウ ユカ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 石井 孝治 / Koji Ishii / イシイ コウジ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 林田 祐樹 / Yuki Hayashida / ハヤシダ ユウキ
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 八木 哲也 / Tetsuya Yagi / ヤギ テツヤ
第5著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2018-01-27 10:55:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NC 
資料番号 IEICE-NC2017-60 
巻番号(vol) IEICE-117 
号番号(no) no.417 
ページ範囲 pp.59-64 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NC-2018-01-19 


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