共通ノイズによる局在興奮の確率共振
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概要
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確率共振とは微小なシグナルを受ける非線形な素子のSN比を最大化する適当な大きさのノイズが存在する現象である.神経のような興奮性システムにおける確率共振は,単一神経,アレイ,2次元格子結合などにおいて調べられているが,何らかの機能モデル(ワーキングメモリや連想記憶など)としての神経回路網における確率共振の効果はほとんどわかっていない.これまでに,神経活動の巨視的統計量(オーダーパラメータ)は独立なノイズを加えた場合には決定論的な力学しか持たないが,空間相関のあるノイズによって初めてオーダーパラメータの力学は確率的挙動を示す,ということを知られている.従って独立なノイズ源によって駆動される神経細胞の集団の確率共振と,空間的な相関を持つノイズに駆動される神経細胞の集団において確率共振の起こり方が本質的に異なることが示唆される.本論文では,メンタルローテーションのモデルとして側抑制結合を持つ一次元神経場を用い,局在興奮の平均移動速度を最速化する適切なノイズ強度と相関強度が存在することを示す.
- 2004-06-17
著者
-
合原 一幸
東京大学生産技術研究所
-
岡田 真人
理化学研究所 脳総研
-
合原 一幸
Jst Erato合原複雑数理モデルプロジェクト:東京大学生産技術研究所
-
濱口 航介
理化学研究所脳科学総合研究センター
-
岡田 真人
理化学研究所 脳科学総合研究センター
-
久保田 繁
東京大学生産技術研究所
-
久保田 繁
山形大学大学院理工学研究科
-
濱口 航介
理化学研究所脳科学総合センター甘利研究ユニット:laboratoire De Neurophysique Et Physiologie Umr 8119 Cnrs-universite Rene De
-
濱口 航介
理化学研究所 脳科学総合研究センター
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