| 講演名 | 2019-06-17 スパイキングニューロンモデルの興奮性/抑制性バランスが神経ネットワーク形成に及ぼす影響 朴 志勲(阪大), 小椋 基弘(阪大), 河合 祐司(阪大), 浅田 稔(阪大), |
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| 抄録(和) | 本研究は，自閉スペクトラム症で観察される興奮性／抑制性ニューロンの活動のバランスの崩れが神経 ネットワークの自己組織化に及ぼす影響をシミュレーションモデルを用いて構成論的に調べることを目的とする．本 モデルは二つのニューロングループで構成され，各ニューロングループは興奮性ニューロン (E) と抑制性ニューロン (I) のスパイキングニューロンモデルで構成される．ニューロングループ内の E/I バランスを制御するため，抑制性 ニューロンの数およびシナプス重みを変化させる．実験結果から，E/I バランスが定型 (4:1) に近いとき，ニューロン グループ間で対称的な結合が形成され，移動エントロピーが大きくなることが示された．また，E/I 比の増加（抑制 性のはたらきの減弱）によって，ニューロングループ間で非対称な結合が形成され，非対称かつ小さな移動エントロ ピーになることがわかった． |
| 抄録(英) | In this study, a spiking neural network model is examined to study how the balance between excitatory and inhibitory neurons (E/I balance) in the brain is related to the self-organization of connectivity between neurons and neuron groups. The model is composed of two neuron groups, each of which consists of excitatory and inhibitory spiking neurons. The number of the inhibitory neurons or the weights of the inhibitory synapses are used to control the E/I balance. Experimental results showed that strong connections formed and transfer entropy became large between the neuron groups when the E/I balance was close to a typical one (4:1). In contrast, an increase in the E/I ratio (i.e. weak inhibition) resulted in asymmetric connections and small transfer entropy between the neuron groups. |
| キーワード(和) | 自閉スペクトラム症 / スパイキングニューロンモデル / 自己組織化 / 神経ネットワーク / 移動エントロ ピー / E/I バランス |
| キーワード(英) | Autism spectrum disorder / Spiking neuron model / Self-organization / Network connectivity / Transfer entropy / E/I balance |
| 資料番号 | NC2019-4 |
| 発行日 | 2019-06-10 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / IBISML / IPSJ-MPS / IPSJ-BIO |
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| 開催期間 | 2019/6/17(から3日開催) |
| 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） | NC、機械学習によるバイオデータマイニング、一般 |
| テーマ（英） | Neurocomputing, Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General |
| 委員長氏名（和） | 庄野 逸(電通大) / 鹿島 久嗣(京大) / 関嶋 政和(東工大) / 倉田 博之(九工大) |
| 委員長氏名（英） | Hayaru Shouno(UEC) / Hisashi Kashima(Kyoto Univ.) / Masakazu Sekijima(Tokyo Tech) / Hiroyuki Kurata(Kyutech) |
| 副委員長氏名（和） | 鮫島 和行(玉川大) / 杉山 将(東大) / 津田 宏治(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuyuki Samejima(Tamagawa Univ) / Masashi Sugiyama(Univ. of Tokyo) / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 安部川 直稔(NTT) / 竹内 一郎(名工大) / 神嶌 敏弘(産総研) / 吉川 大弘(名古屋大) / 大久保 好章(北大) / 小谷野 仁(東工大) / 渡邉 真也(室蘭工業大) / 佐藤 寛之(電通大) / 高田 雅美(奈良女子大) / 田口 善弘(中央大) / 吉本 潤一郎(奈良先端大) / 伊藤 公人(北大) |
| 幹事氏名（英） | Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Naotoshi Abekawa(NTT) / Ichiro Takeuchi(Nagoya Inst. of Tech.) / Toshihiro Kamishima(AIST) / Tomohiro Yoshikawa(Nagoya Univ.) / Yoshiaki Okubo(Hokkaido Univ.) / Hitoshi Koyano(Tokyo Tech) / Shinya Watanabe(Muroran Inst. Tech.) / Hiroyuki Sato(UEC) / Masami Takata(Nara Women's Univ.) / Yoshihiro Taguchi(Chuo Univ.) / Junichiro Yoshimoto(NAIST) / Kimihito Ito(Hokkaido Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 篠崎 隆志(NICT) / 瀧山 健(東京農工大) / 岩田 具治(NTT) / 大羽 成征(京大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takashi Shinozaki(NICT) / Ken Takiyama(TUAT) / Tomoharu Iwata(NTT) / Shigeyuki Oba(Kyoto Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on Infomation-Based Induction Sciences and Machine Learning / IPSJ Special Interest Group on Mathematical Modeling and Problem Solving / IPSJ Special Interest Group on Bioinformatics and Genomics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | スパイキングニューロンモデルの興奮性/抑制性バランスが神経ネットワーク形成に及ぼす影響 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effects of excitatory/inhibitory balance of a spiking neuron model on the organization of neural network |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 自閉スペクトラム症 / Autism spectrum disorder |
| キーワード(2)（和/英） | スパイキングニューロンモデル / Spiking neuron model |
| キーワード(3)（和/英） | 自己組織化 / Self-organization |
| キーワード(4)（和/英） | 神経ネットワーク / Network connectivity |
| キーワード(5)（和/英） | 移動エントロ ピー / Transfer entropy |
| キーワード(6)（和/英） | E/I バランス / E/I balance |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 朴 志勲 / Jihoon Park |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学先導的学祭研究機関(略称：阪大) Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小椋 基弘 / Motohiro Ogura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学大学院工学研究科(略称：阪大) Graduate School of Engineering, Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 河合 祐司 / Yuji Kawai |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学先導的学祭研究機関(略称：阪大) Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 浅田 稔 / Minoru Asada |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学先導的学祭研究機関(略称：阪大) Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, Osaka University, Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-06-17 |
| 資料番号 | NC2019-4 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | NC-88 |
| ページ範囲 | pp.15-20(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-06-10 (NC) |