講演名 2003/6/20
Mexican Hat型結合を持つSynfire Chainの解析
濱口 航介, 岡田 真人, 山名 美智子, 合原 一幸,
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抄録(和) 神経細胞集団のスパイク同期による情報表現仮説が注目を集めるなか,同期発火が連鎖して伝搬するSynfire Chainと呼ばれるモデルが提案されている.このモデルでは神経結合の一様性を仮定する事で,解析的な取扱いが容易になっている.しかし大脳皮質においては局所的な相互作用が存在し,近距離の興奮性,遠距離での抑制性の結合からなる.Mexican Hat型と呼ばれる結合が確認されている.そこで我々はMcCulloch-Pitts型ニューロンモデルで構成された神経層の間の結合をメキシカンハット型の関数で与え,各層を伝搬する同期発火の発展を調べた.この系は発火パターンのフーリエ0次モードと2次モードの強度の発展方程式を用いて統計的に記述される.この系には非発火状態以外に,層状回路を伝播する孤立局在興奮と一様興奮の2つのノントリビアルな安定状態が存在することがわかった.さらに,我々は孤立局在興奮と一様興奮の共存相を発見した.
抄録(英) It has been suggested for decades that information is encoded not only the mean firing rate of one neuron but also on the synchrony of neural spikes among the neuron population. Synfire chain is a model of homogeneous propagation of neuronal activity in a feedforward neural network. This homogeneity of the connection enables us to solve the dynamics of the network easily, but a real brain has inhomogeneous connectivity with in the neural network. Therefore, we propose a network model with Mexican-Hat type connectivity between the layers. By using McCulloch-Pitts model, we derive order-parameter equations, which describes the Fourier 0-th mode and 2-th mode concerning the propagating neuronal activity in the feedforward neural network. We found that two non-trivial propagation mode, i.e., localized activity and uniform activity, are stable as well as the trivial solution of non-firing state. We also found the bi-stable phase where the localized activity and the uniform activity coexist.
キーワード(和) Synfire Chain / Mexican Hat / フーリエ0次モード / 2次モード / 孤立局在興奮
キーワード(英) Synfire Chain / Mexican-Hat / Fourier-0th Mode / 2nd Mode / Localized Activity
資料番号 NC2003-15
発行日

研究会情報
研究会 NC
開催期間 2003/6/20(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Neurocomputing (NC)
本文の言語 JPN
タイトル(和) Mexican Hat型結合を持つSynfire Chainの解析
サブタイトル(和)
タイトル(英) Analysis of Synfire Chain with Mexican-Hat Connectivity
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) Synfire Chain / Synfire Chain
キーワード(2)(和/英) Mexican Hat / Mexican-Hat
キーワード(3)(和/英) フーリエ0次モード / Fourier-0th Mode
キーワード(4)(和/英) 2次モード / 2nd Mode
キーワード(5)(和/英) 孤立局在興奮 / Localized Activity
第 1 著者 氏名(和/英) 濱口 航介 / Kosuke HAMAGUCHI
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学大学院新領域創成科学研究科
Department of Complexity Science and Engineering, Graduate School of Frontier Science, University of Tokyo
第 2 著者 氏名(和/英) 岡田 真人 / Masato OKADA
第 2 著者 所属(和/英) 理化学研究所脳科学総合センター:科学技術振興事集団戦略的創造研究推進事業(さきがけ研究21)
RIKEN, Brain Science Institute:"Intelligent Cooperation and Control", PRESTO, JST
第 3 著者 氏名(和/英) 山名 美智子 / Michiko YAMANA
第 3 著者 所属(和/英) 電力中央研究所情報研究所:理化学研究所脳科学総合センター
Central Research Institute of Electric Power Industry, Comm. and Info. Research Laboratory:RIKEN, Brain Science Institute
第 4 著者 氏名(和/英) 合原 一幸 / Kazuyuki AIHARA
第 4 著者 所属(和/英) 東京大学大学院新領域創成科学研究科
Department of Complexity Science and Engineering, Graduate School of Frontier Science, University of Tokyo
発表年月日 2003/6/20
資料番号 NC2003-15
巻番号(vol) vol.103
号番号(no) 153
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日