| 講演名 | 2006-07-14 小鳥の複雑な歌系列生成に関わる神経回路網のモデル化 片平 健太郎, 岡ノ谷 一夫, 岡田 真人, |
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| 抄録(和) | 小鳥の歌行動は系列学習,系列生成のモデルとして,その神経機構が精力的に調べられている.その中でもジュウシマツと呼ばれる種の歌は,その遷移規則が確率的有限状態オートマトンで記述される.その歌は歌要素を一つの状態とみなすと,高次マルコフ過程とみなすことができる.本研究では小鳥のHVCとRAと呼ばれる神経核に着目し,ジュウシマツの歌にみられる高次マルコフ過程の生成メカニズムのモデルを提案する.RAには特定の歌要素を生成するニューロン集団があり,それらはHVCのRA投射ニューロンからの入力を受けて活動する.本モデルでは同じ歌要素でも異なるチャンクに属するものは,異なるRA投射ニューロンが生成するという仮定を置いた.この仮定により,HVC内のRA投射ニューロンは単純マルコフ過程にしたがって遷移してもRAの出力パターンは高次マルコフ過程に従うようになる.次に,DrewとAbbottによるHVCのモデルを拡張し側抑制の機構を取り入れることで,HVC内のRA投射ニューロンに単純マルコフ過程に基づく確率的遷移が起きることを数値実験で示した. |
| 抄録(英) | The singing behavior of songbirds has been investigated as a model of sequence learning and production. The song of the Bengalese finches, Lonchura striata var. domestica, is especially well described by a finite state automaton including a stochastic transition of the song sequence. The note sequences of Bengalese finch songs are described as higher-order Markov processes. Focusing on the neural structure of songbirds, we propose a neural network model that generates higher-order Markov process. The neurons in a nucleus, the RA, encode each note and are activated by RA-projecting neurons in another nucleus, the HVC. We hypothesize that one note included in different chunks is encoded by different RA-projecting neuron groups. From this assumption, the output sequence of RA is a higher-order Markov process, even though the RA-projecting neurons in the HVC fire on first-order Markov processes. We propose the neural network model of local circuits in the HVC and explain the mechanism by which RA-projecting neurons transit stochastically on first-order Markov processes. We used a numerical simulation to show that our model can generate first-order Markov process song sequences. |
| キーワード(和) | 歌鳥 / HVC / 系列生成 / 有限状態オートマトン |
| キーワード(英) | songbird / HVC / sequence generation / finite state automaton |
| 資料番号 | NC2006-42 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2006/7/7(から1日開催) |
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| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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） | 小鳥の複雑な歌系列生成に関わる神経回路網のモデル化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A neural circuit model for generating complex birdsong syntax |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 歌鳥 / songbird |
| キーワード(2)（和/英） | HVC / HVC |
| キーワード(3)（和/英） | 系列生成 / sequence generation |
| キーワード(4)（和/英） | 有限状態オートマトン / finite state automaton |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 片平 健太郎 / Kentaro KATAHIRA |
| 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:理化学研究所脳科学総合研究センター Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo:RIKEN Brain Science Institute |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 岡ノ谷 一夫 / Kazuo OKANOAYA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 理化学研究所脳科学総合研究センター RIKEN Brain Science Institute |
| 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:理化学研究所脳科学総合研究センター Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo:RIKEN Brain Science Institute |
| 発表年月日 | 2006-07-14 |
| 資料番号 | NC2006-42 |
| 巻番号（vol） | vol.106 |
| 号番号（no） | 163 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |