分野横断的サブプロジェクトの編成と研究活動 [ 生理学的実験によるsequence learningの解明 ] サブプロジェクトリーダー：林 （１） サブプロジェクトの概要 私たちが行動している時、脳では、目印となる物体の情報（非空間情報）と空間情報を連合しながら時系列的に学習処理している。脳内では、それらの情報は、内嗅領皮質から海馬歯状回（DG）を通り、内嗅領皮質に戻ってくる内嗅領皮質・海馬ループ（EC/Hip Loop）で処理されている。 脳内学習処理の神経基礎過程であるシナプス可塑的変化の一つに、スパイクタイミング依存性可塑的変化（STDP）がある。シナプス前後の発火タイミングによって、シナプス長期増強（LTP）若しくは、シナプス長期抑圧（LTD）が生じ、その性質は、STDP関数によって特徴付けられる。 本サブプロジェクトメンバーの林らは、EC/Hip Loopを使った時系列学習モデルを提案している。モデルでは、ECシナプスにおけるSTDP関数が重要であるが、そのSTDP関数は実験的に明らかになっていない。また非空間情報と空間情報が連合されるのは、海馬DGシナプスであるが、そのSTDP関数も現在までの所、明らかで無い。従って、本サブプロジェクトでは、EC/Hip Loopにおける海馬DGシナプス（石塚担当）及びEC（夏目・緒方担当）におけるSTDP関数を実験的に明らかにし、林らのモデルの実験的な裏付けを得ると共に、さらなる神経科学の知見を取り入れた時系列学習モデルの構築（林担当）を目指している。本サブプロジェクトは、神経科学の実験分野（石塚研究室、夏目研究室）とモデル分野（林研究室）とが連携している。 （２） 構成メンバーと役割分担 夏目 季代久（神経情報処理講座・神経回路情報処理研究室）：研究総括と内嗅領皮質シナプスにおけるSTDP関数の解明 林 初男（神経情報処理講座・動的神経情報処理研究室）：EC/Hip LoopにおけるSTDP現象を用いた時系列学習モデルの提案 石塚 智（高次脳機能講座・学習記憶機構）：海馬歯状回シナプスにおけるSTDP関数の解明 緒方 元気（ＣＯＥポスドク）：内嗅領皮質シナプスにおけるSTDP関数の解明 （３） 典型的な写真・図・グラフ EC/Hip Loop 　 ECにおいて、シナプス前後の発火タイミング△t=0の時、 LTP が誘導された。 Hip Loop DGにおいて、シナプス前後の発火タイミング△t=5の時、LTP が誘導された。 研究業績リスト [1] Jun Igarashi A Hatsuo Hayashi A Katsumi Tateno, Theta phase coding in a network model of the entorhinal cortex layer II with entorhinal-hippocampal loop connections, Cognitive Neurodynamics, 1, pp. 169-184, 2007. [2] Kiyohisa Natsume, Satoru Ishizuka, Genki Ogata, and Hatsuo Hayashi Spike-timing dependent plasticity in the entorhinal cortex layer II and the dentate gyrus, Abstracts of BrainIT2007, p. 31, 2007. [3] Genki Ogata, Kiyohisa Natsume, Satoru Ishizuka, and Hatsuo Hayashi, Spike-timing dependent plasticity at the synapse from layer V to layer II in the rat medial entorhinal cortex slices, Abstracts of BrainIT2007, p. 56, 2007. [4] 夏目　季代久、緒方　元気、石塚　智、林　初男、ラット辺縁系シナプスにおけるスパイクタイミング可塑的変化、2008年電子情報通信学会総合大会、TK-3-3, 2008. HOME | Back | Page top ↑