平成27（2015）年度　一般研究１実施報告書

課題番号	27−共研−1009	分野分類		統計数理研究所内分野分類		b
				主要研究分野分類		9
研究課題名	ゆらぎのスケーリング則に基づく脳のダイナミクスと計算原理の解明
フリガナ 代表者氏名	コヤマ シンスケ 小山 慎介		ローマ字		Koyama Shinsuke
所属機関	統計数理研究所
所属部局	モデリング研究系
職　　名	准教授

研究目的と成果（経過）の概要

脳は神経細胞の複雑なネットワークで構成されており、スパイクと呼ばれる電気パルス信号を介して高度な情報処理を行っている。大脳皮質神経細胞のスパイク発生のタイミングは一見乱雑で再現性がなく、大きなゆらぎを伴っている。本研究では、スパイク時系列を「ゆらぎのスケーリング則」の観点からとらえ、ゆらぎの統計性を介して神経系のダイナミクスと情報処理原理をつなげる枠組みを提示することを目的とした。そのために、提案代表者（小山）が定式化した「確率点過程におけるゆらぎのスケーリング則」に基づいて神経細胞の数値シミュレーション研究を行った。より具体的には、興奮性および抑制性シナプス入力が加わる神経細胞モデルのシミュレーションを行い、ゆらぎのスケーリング則が広範な入力パラメータ値にわたって創発すること、スケーリング指数とパラメータ値の間に相関があることを見いだした。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Ｓ．Ｋｏｙａｍａ　ａｎｄ　Ｒ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ．（２０１６）Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｓｃａｌｉｎｇ　ｉｎ　ｎｅｕｒａｌ　ｓｐｉｋｅ　ｔｒａｉｎｓ．Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　１３，５３７ー５５０．

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研究参加者一覧
氏名	所属機関
小林 亮太	国立情報学研究所