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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2012-07-31 13:15 短期的シナプス抑圧・促進を含む神経回路網の安定性解析 ○香取勇一（JST/東大）・五十嵐康彦（東大）・岡田真人（東大/理研）・合原一幸（東大）  NC2012-29 |
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| 抄録 | （和） | 本研究では，短期的なシナプス抑圧・促進により伝達効率が変化する動的シナプスを含む確率的ニューラルネットワークの振る舞いを調べる．ニューロンのモデルとして，発火・非発火に対応する2値状態が確率的に決定されるモデルを用いる．また，動的シナプスの振る舞いは，放出可能な神経伝達物質の割合を表す変数，および一度に使用される神経伝達物質の量を表す変数で定式化される．ネットワークの振る舞いを解析するため，確率的モデルを近似的に再現する微視的・巨視的な平均場モデルを導入し，その動力学的性質を調べる．また本研究では，特に一様結合を持つネットワークを対象にし，安定性・分岐解析の手法を用いて，動的シナプスの性質を抑圧が支配的な状態から促進が支配的な状態に変化させたときに，どのようにネットワークの振る舞いが変化するのかを解析する．解析の結果として，ネットワークには活動状態と静止状態が双安定的に存在するフェロ磁性状態，単安定なパラ磁性状態，さらに一様振動状態が生じることを示す．また動的シナプスの性質を決定するパラメータに依ってネットワークの挙動がどのように変化するのかを包括的に明らかにする． |
| （英） | We investigate dynamical properties of a stochastic neural network model in which neurons are connected by dynamic synapses that undergo short-term depression and facilitation. In this model, the state of the neuron is described by a binary variable that represents the active or resting state of the neuron and changes stochastically. Synaptic transmission efficacy is described by variables that represent the releasable neurotransmitters and the calcium concentration of the synaptic terminal. Here, we focus on a neural network with uniform connections, and we elucidate its neural dynamics, which is influenced by dynamic synapses. We derive a macroscopic mean field model that approximates the overall behavior of the stochastic neural network. We apply stability and bifurcation analyses to the macroscopic mean field model, and we find that the network exhibits a variety of dynamical structures, including ferromagnetic and paramagnetic states, as well as an oscillatory uniform state according to the parameters that specify the noise intensity and the properties of the dynamic synapses. | |
| キーワード | （和） | 短期シナプス可塑性 / ニューラルネットワーク / 平均場モデル / 分岐解析 / / / / |
| （英） | Short term plasticity / Mean field model / Neural network / Bifurcation analysis / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 168, NC2012-29, pp. 83-88, 2012年7月. | |
| 資料番号 | NC2012-29 | |
| 発行日 | 2012-07-23 (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 | NC2012-29 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
| 開催期間 | 2012-07-30 - 2012-07-31 |
| 開催地（和） | 立命館大学 情報理工学部 クリエーションコア１階教授会会議室 |
| 開催地（英） | Ritsumeikan Univ. College of Information Science and Engineering |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2012-07-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 短期的シナプス抑圧・促進を含む神経回路網の安定性解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Stability Analysis of Stochastic Neural Network with Depression and Facilitation Synapses |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 短期シナプス可塑性 / Short term plasticity |
| キーワード(2)（和/英） | ニューラルネットワーク / Mean field model |
| キーワード(3)（和/英） | 平均場モデル / Neural network |
| キーワード(4)（和/英） | 分岐解析 / Bifurcation analysis |
| 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） | 香取 勇一 / Yuichi Katori / カトリ ユウイチ |
| 第1著者 所属（和/英） | JST FIRST合原最先端数理モデルプロジェクト/東京大学生産技術研究所 (略称： JST/東大) FIRST Aihara Innovative Mathematical Modelling Project, JST/Institute of Industrial Science, The University of Tokyo (略称： JST, Univ. Tokyuo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 五十嵐 康彦 / Yasuhiko Igarashi / イガラシ ヤスヒコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京大学 (略称： 東大) The University of Tokyo (略称： Univ. Tokyo) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岡田 真人 / Masato Okada / オカダ マサト |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京大学/理研脳科学研究所 (略称： 東大/理研) The University of Tokyo, RIKEN Brain Science Institute (略称： Univ. Tokyo/RIKEN) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 合原 一幸 / Kazuyuki Aihara / アイハラ カズユキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 東京大学生産技術研究所 (略称： 東大) Institute of Industrial Science, The University of Tokyo (略称： Univ. Tokyo) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-07-31 13:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2012-29 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.168 |
| ページ範囲 | pp.83-88 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2012-07-23 (NC) |
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