神経細胞の分散培養系の情報処理容量

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: MAG21022,MBE21014

グループ名: 【A】基礎・材料・共通部門 マグネティックス/【C】電子・情報・システム部門 医用・生体工学合同研究会

発行日: 2021/03/13

タイトル(英語): Information Processing Capacity of Dissociated Cortical Cultures

著者名: 諏訪 瑛介(東京大学),窪田 智之(東京大学),高橋 宏知(東京大学)

著者名(英語): Eisuke Suwa(The University of Tokyo),Tomoyuki Kubota(The University of Tokyo),Hirokazu Takahashi(The University of Tokyo)

キーワード: 神経細胞の分散培養系|情報処理容量|リザバー計算|力学系|微小電極アレイ|dissociated neuronal culture|information processing capacity|reservoir computing|dynamical system|microelectrode array

要約(日本語): 入力付き力学系の包括的な計算能力指標である情報処理容量（IPC）を用いて、神経細胞の分散培養系の情報処理能力を評価した。その結果、分散培養系には過去の入力（1次のIPC）だけでなく、過去の入力の積（2次のIPC）の情報が保持されていることを示した。さらに、分散培養系の状態を線形的に読み出すことで、過去の入力を用いた四則演算や論理演算を実現できることを示した。

要約(英語): We evaluated information processing capacity (IPC), a comprehensive measure of computational ability of input-driven dynamical systems, in dissociated cultures of neurons. The results showed that dissociated cortical cultures had not only the 1st-order IPC, i.e., a linear memory of past inputs, but also the 2nd-order IPC, i.e., the product of past inputs. We also demonstrated that the dissociated culture was able to execute arithmetic operations and logical operations of past inputs by linearly reading out the state of spatio-temporal neural activities.

本誌: 2021年3月16日マグネティックス/医用・生体工学合同研究会－1

本誌掲載ページ: 65-70 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 2,143 Kバイト