集団的活動モデルを用いたMEA計測データからの計測範囲外に存在する神経細胞集団の活動推定

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS6-2

グループ名: 【C】平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会プログラム

発行日: 2018/09/05

タイトル(英語): Activity estimation of neuron ensemble outside measurement area from MEA data using ensemble model

著者名: 朝比奈 昂洋(東京大学),榛葉 健太(東京大学),小谷 潔(東京大学),神保 泰彦(東京大学)

著者名(英語): Takahiro Asahina|Kenta Shimba|Kiyoshi Kotani|Yasuhiko Jimbo

要約(日本語): 脳活動計測の応用の幅を広げるためには，より多くの神経細胞の活動を取得することが重要である。しかし計測機器の制約などから，活動を計測できる点数は脳全体の細胞数より大幅に少ない。そこで本研究では，数十点の神経細胞の活動計測から，背後に存在する数万個規模の神経細胞集団の活動を推定する。活動を計測できる細胞とできない細胞を区別して活動を記述するために，単一神経細胞モデルに従う神経細胞の活動が観測可能なスパイクを生成し，背後に存在する集団活動モデルに従って活動する神経細胞集団からシナプス入力を受けるという数理モデルを構築した。計測で得られる発火時系列からモデルとの誤差が最小となるような集団的活動の推定を行い，集団的活動の数理モデルを用いることで多数の神経細胞の活動を推定する精度が向上することを示した。この結果により，集団的活動の適切な数理モデル化が脳活動計測の性能を向上させる可能性を示した。

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