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講演抄録/キーワード
講演名 2016-07-05 16:50
受容野相関モデルを利用した大脳皮質局所回路の大域的クラスタ性の解明
渡邉航平阪大)・寺前順之介若宮直紀阪大/CiNetNC2016-8
抄録 (和) 大脳皮質局所回路のシナプス結合は,非常に不均質かつ不規則であり,高いクラスタ性を示すことが知られている.クラスタ性は神経発火活動に大きな影響を与えるが,ネットワーク内で,これらのクラスタが独立に存在しているのか,あるいはクラスタ構造は,何らかのより大きな構造の一部なのかなど,その大域的な性質は未解明だった.本研究では,この問題を解決するために,近年初期視覚野において報告されたシナプス結合と受容野相関の実験データに着目して大脳皮質局所回路網のネットワークモデルを作成し,そのネットワーク特性を解析した.その結果,作成されたネットワークは,シナプス後電位が数ミリボルト以上の少数の強いシナプス結合に関するサブネットワークでのみ,強いスモールワールド性を示す一方,それ以外の大多数の弱結合からなるサブネットワークは,ほぼランダムネットワークであるという二重性を持つことを明らかにした.これまで報告されてきたクラスタ性は,強結合サブネットワークの大域的なスモールワールド性の局所的な観測の帰結であると考えられる.この二重性を持つネットワーク上での神経活動と情報処理の可能性についても議論する. 
(英) Synaptic connections in local cortical circuit are highly heterogeneous and nonrandom. A few strong synaptic connections often form "cluster" that is a tightly connected group of several neurons. Global structure of the clusters, however, has not been clarified yet. It is unclear whether clusters distribute independently and isolated in cortical network, or these clusters are a part of large-scale of global network structure. Here, we develop a network model based on recent experimental data of V1. In addition to reproducing previous result of highly skewed EPSPs, the model also allows us to study mutual relationship and global feature of clusters. We find that the network consists with two largely different sub-networks; a small-world network consists only of a few strong EPSPs and a random network consists of dense weak EPSPs. In other words, local cortical circuit shows a duality, and previously reported clusters are results of local observation of the global small-world network.
キーワード (和) 大脳皮質局所回路 / ネットワークモデル / 受容野 / シナプス結合 / クラスタ性 / スモールワールド性 / /  
(英) loacl cortical circuit / network model / receptive field / synaptic connection / cluster / small world / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 120, NC2016-8, pp. 171-174, 2016年7月.
資料番号 NC2016-8 
発行日 2016-06-28 (NC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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PDFダウンロード NC2016-8

研究会情報
研究会 NC IPSJ-BIO IBISML IPSJ-MPS  
開催期間 2016-07-04 - 2016-07-06 
開催地(和) 沖縄科学技術大学院大学 
開催地(英) Okinawa Institute of Science and Technology 
テーマ(和) 機械学習によるバイオデータマインニング、一般 
テーマ(英) Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NC 
会議コード 2016-07-NC-BIO-IBISML-MPS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 受容野相関モデルを利用した大脳皮質局所回路の大域的クラスタ性の解明 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Global structure of the clusters in local cortical circuit with receptive field correlation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 大脳皮質局所回路 / loacl cortical circuit  
キーワード(2)(和/英) ネットワークモデル / network model  
キーワード(3)(和/英) 受容野 / receptive field  
キーワード(4)(和/英) シナプス結合 / synaptic connection  
キーワード(5)(和/英) クラスタ性 / cluster  
キーワード(6)(和/英) スモールワールド性 / small world  
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) 渡邉 航平 / Kohei Watanabe / ワタナベ コウヘイ
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) 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) 大阪大学/脳情報通信融合研究センター (略称: 阪大/CiNet)
Osaka University/Center for Information and Neural Networks (略称: Osaka Univ./CiNet)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 若宮 直紀 / Naoki Wakamiya / ワカミヤ ナオキ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学/脳情報通信融合研究センター (略称: 阪大/CiNet)
Osaka University/Center for Information and Neural Networks (略称: Osaka Univ./CiNet)
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講演者
発表日時 2016-07-05 16:50:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NC 
資料番号 IEICE-NC2016-8 
巻番号(vol) IEICE-116 
号番号(no) no.120 
ページ範囲 pp.171-174 
ページ数 IEICE-4 
発行日 IEICE-NC-2016-06-28 


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