| 講演名 | 2005/3/23 側頭葉ニューロン集団の 1 試行活動からの視覚刺激情報の抽出 松本 有央, 宮本 康子, 岡田 真人, |
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| 抄録(和) | 最近の神経科学の発展により, 脳内の信号から感覚入力や運動出力を予測する必要性が高まっている.これは事故などにより脳の一部機能が損傷したときに, その機能を補填するいわゆるブレイン・マシーン・インターフェイスを構成するのに役に立つと思われる.我々は側頭葉に存在する顔に応答するニューロン集団の1試行の活動からその試行時に呈示された視覚刺激を推定できるかどうか調べた.1試行のスパイク系列にガウス分布をたたみこんだ試行関数を入力データとして用い, 入力試行以外の試行で平均した活動をテンプレートとして用いた.試行関数とテンプレートの平均二乗誤差を計算することで視覚刺激を推定した.その結果, 平均して約70.4%の正答率で視覚刺激を推定することができた.さらに主成分分析を用いて, 低次元空間での平均二乗誤差を計算した.第一主成分のみの軸で視覚刺激を推定すると正答率は15.5%であった.次元の数を増やすにつれて正答率は上昇していき, 19次元まで用いると61.5%となり, すべての次元を用いると70.4%になった.これらの結果は, 側頭葉のニューロン集団の1試行活動から視覚刺激情報を抽出できる可能性を示唆している. |
| 抄録(英) | To predict sensory input or motor output, a need for extracting information from a single-trial activity of a neuronal population has been growing. For this purpose, it is essential to develop algorithms that estimate the input or output in real time. The algorithms are useful to develop brain-machine interfaces. We developed an algorithm to extract visual information from spike trains of a population of neurons recorded in the monkey inferior-temporal (IT) cortex. We calculated mean squared error between a trial function which was obtained by a spike train in a single arbitrary trial convoluted by a Gaussian distribution and template vectors which had mean activity in the remaining trials. On average for about 70.4% of trials, the estimated stimulus matched with the actual stimulus. We also applied principal component analysis to a single-trial activity of the neurons. Using first principal component, the accuracy was 15.5%. The accuracy increased as the number of principal components increased. Using 19 principal components, the accuracy was 61.5%. Using all principal components, the accuracy was 70.4%. This result suggests that the information of the visual stimuli might be extracted from a single-trial activity of the neuronal population in the IT cortex. |
| キーワード(和) | ブレイン・マシーン・インターフェイス / 主成分分析 / 顔ニューロン集団 |
| キーワード(英) | Brain-machine interfaces / principal component analysis / face-responsive neurons |
| 資料番号 | NC2004-200 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2005/3/23(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 側頭葉ニューロン集団の 1 試行活動からの視覚刺激情報の抽出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Extracting the information of visual stimuli from a single-trial activity of a neuronal population in the inferior-temporal cortex |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ブレイン・マシーン・インターフェイス / Brain-machine interfaces |
| キーワード(2)（和/英） | 主成分分析 / principal component analysis |
| キーワード(3)（和/英） | 顔ニューロン集団 / face-responsive neurons |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 松本 有央 / Narihisa MATSUMOTO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所脳神経情報研究部門システム脳科学研究グループつくば中央第2 Neuroscience Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Tsukuba Central 2 |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 宮本 康子 / Yasuko Miyamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 産業技術総合研究所脳神経情報研究部門システム脳科学研究グループつくば中央第2 Neuroscience Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) Tsukuba Central 2 |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岡田 真人 / Masato Okada |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学大学院新領域創成科学研究科 Graduate School of Frontier Sciences, University of Tokyo |
| 発表年月日 | 2005/3/23 |
| 資料番号 | NC2004-200 |
| 巻番号（vol） | vol.104 |
| 号番号（no） | 760 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |