| 講演名 | 2015-06-24 ショウジョウバエにおける視野闘争の理論研究 中本 竣(東工大), 鈴木 力憲(東工大), 森本 高子(東京薬科大), 宮川 博義(東京薬科大), 青西 亨(東工大), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | Tangらの行動実験において、ショウジョウバエにおいても両眼視野闘争を起こしている可能性が示されている．本研究では、動き検出に関与すると考えられているLobula plate tangential cells(LPTCs)が形成する回路が両眼視野闘の原因であるとの仮説のもと、LPTCsの回路モデルを用いて両眼視野闘争のメカニズムを探る．電気結合をしている複数の細胞を一つにまとめ、形式細胞モデルで記述した簡略化モデルの安定性解析を行なった．両眼前進刺激を与えた際、左右の回転刺激の応答に対応する2つの状態を含んだ多安定状態が存在することを確認した．次に、コンダクタンスベースモデルで記述した詳細モデルを用いて数値実験を行なった．両眼前進刺激を与えると、右方向選好性と左方向選好性の細胞で、ノイズに依存した脱分極性応答と過分極性応答の確率的な切り替わりが実現できた．これらの結果は、両眼視野闘争がLPTCs回路の動的な活動に関連している可能性を示すものである． |
| 抄録(英) | Tang et al. reported that there is a possibility of existence of the binocular rivalry in Drosophila. In this paper, under the hypothesis that the binocular rivalry in Drosophila is realized by a circuit of Lobula plate tangential cells (LPTCs) known as motion detectors, we explore the mechanism of the binocular rivalry by using a mathematical model of LPTCs circuit. Firstly, we constructed a simple circuit model in which electrically coupled cells were unified to a single cell, and all cells were described by the McCulloch-Pitts neuron model. We analytically confirmed that when giving both forward and backward translation stimuli, there are multiple stable states containing two states corresponding to responses to clockwise and counterclockwise rotation stimuli. Next we constructed a detailed model that consists of the conductance-based neuron model. We numerically confirmed that when giving forward translation stimuli, two firing cells, which separately exist in right and left hemispheres and have a preferred direction opposite to each other, were alternately excited/inhibited depending on noise fluctuations. There results suggest that dynamical activities of LPTCs circuit might involve in the binocular rivalry. |
| キーワード(和) | 視覚 / ショウジョウバエ / LPTCs / 視野闘争 / モデル |
| キーワード(英) | Vision / Drosophila / LPTCs / Binocular rivalry / Model |
| 資料番号 | NC2015-2 |
| 発行日 | 2015-06-17 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / IPSJ-BIO / IBISML / IPSJ-MPS |
|---|---|
| 開催期間 | 2015/6/23(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） | 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 |
| 委員長氏名（和） | 斎藤 利通(法政大) / 関嶋 政和(東工大) / 鷲尾 隆(阪大) / 庄野 逸(電通大) |
| 委員長氏名（英） | Toshimichi Saito(Hosei Univ.) / Masakazu Sekijima(東工大) / Takashi Washio(Osaka Univ.) / Hayaru Shouno(電通大) |
| 副委員長氏名（和） | 佐藤 茂雄(東北大) / / 福水 健次(統計数理研) / 杉山 将(東工大) |
| 副委員長氏名（英） | Shigeo Sato(Tohoku Univ.) / / Kenji Fukumizu(ISM) / Masashi Sugiyama(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 堀尾 恵一(九工大) / 田中 宏喜(京都産大) / 大羽 成征(京大) / 瀬々 潤(お茶の水女子大) / 吉本 潤一郎(OIST) / 松井 知子(統計数理研) / 大羽 成征(京大) / 小野 智司(鹿児島大) / 但馬 康宏(岡山県立大) / 林田 守広(京大) / 岩田 具治(NTT) / 吉田 哲也(北大) / 松田 健(静岡理工科大) |
| 幹事氏名（英） | Keiichi Horio(Kyushu Inst. of Tech.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) / Shigeyuki Oba(京大) / Jun Sese(お茶の水女子大) / Junichiro Yoshimoto(OIST) / Tomoko Matsui(ISM) / Shigeyuki Ohba(Kyoto Univ.) / Satoshi Ono(鹿児島大) / Yasuhiro Tajima(岡山県立大) / Morihiro Hayashida(京大) / Tomoharu Iwata(NTT) / Tetsuya Yoshida(北大) / Takeshi Matsuda(静岡理工科大) |
| 幹事補佐氏名（和） | 神原 裕行(東工大) / 秋間 学尚(東北大) / / 津田 宏治(東大) / 鹿島 久嗣(京大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Kanbara(Tokyo Inst. of Tech.) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) / / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) / Hisashi Kashima(Kyoto Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Special Interest Group on Bioinformatics and Genomics / Technical Committee on Infomation-Based Induction Sciences and Machine Learning / Special Interest Group on Mathematical Modeling and Problem Solving |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ショウジョウバエにおける視野闘争の理論研究 |
| サブタイトル（和） | 視覚系の安定構造解析 |
| タイトル（英） | A theoretical study of binocular rivalry in Drosophila |
| サブタイトル（和） | Stable structure analysis of a visual system |
| キーワード(1)（和/英） | 視覚 / Vision |
| キーワード(2)（和/英） | ショウジョウバエ / Drosophila |
| キーワード(3)（和/英） | LPTCs / LPTCs |
| キーワード(4)（和/英） | 視野闘争 / Binocular rivalry |
| キーワード(5)（和/英） | モデル / Model |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中本 竣 / Shun Nakamoto |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 鈴木 力憲 / Yoshinori Suzuki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 森本 高子 / Takako Morimoto |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京薬科大学(略称：東京薬科大) Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences(略称：Tokyo Univ of Pharmacy and Life Sciences) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 宮川 博義 / Hiroyoshi Miyakawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京薬科大学(略称：東京薬科大) Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences(略称：Tokyo Univ of Pharmacy and Life Sciences) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 青西 亨 / Toru Aonishi |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：Tokyo Tech.) |
| 発表年月日 | 2015-06-24 |
| 資料番号 | NC2015-2 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | NC-111 |
| ページ範囲 | pp.41-46(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-06-17 (NC) |