シンポジウム発表の要旨(田中):

感覚認識の機能が神経回路という生物学的実体の上でどのようにして実現しているのかという問いは古くから議論されているが未解決の問題のひとつである。感覚皮質における情報処理メカニズムの解明を目指した理論的研究の一例として、第一次視覚野単純型細胞の受容野を説明する準線形フィルターのモデルが挙げられる。しかしながら、単純なフィルター理論によって説明できるのは静的特徴量の抽出にほぼ限られており、動的特徴量の抽出や特徴量の時間的コーディングの研究は端緒についたばかりである。本講演では、感覚認識は大脳皮質の情報処理によってなされるという基本的考え方からこの問題にアプローチし、(1)内的に生成される遅れ時間と(2)掛け算回路の必要性を強調し、これらが皮質内の局所回路にどのように埋め込まれているかを最近の生理解剖学的研究の成果と比較しながら検討する。最後に、外界からの刺激に内在する統計量が時間軸上にその次数に応じて分離して表現される時分割コーディングのメカニズムを提唱する。

The question of how sensory perception is done in biological entity of neural circuits is one of long-standing issues in brain sciences but it still remains to be solved. In order to explain the information processing of sensory cortices, there have been many experimental and theoretical studies of underlying mechanisms for feature extraction. A major example for these studies is modeling of the receptive field of simple cells in the primary visual cortex. However, what can be explained by such a model based on quasi-linear filtering is almost limited to mechanisms for static feature extraction. Research on dynamic feature extraction and temporal coding of extracted features has started very recently. I would like to emphasize the necessity of (1) intrinsically generated time delay of neuronal responses and (2) neural circuits for multiplication operation from a basic idea that the cerebral cortex processes information for sensory perception. Also, possible mechanisms of how these functional elements are implemented in cerebral local circuits will be examined. Finally I will postulate that statistical quantities inherent to stimuli from the animal's environment are separately represented according to their orders on the time axis.


大脳皮質に関する研究論文のリスト:

Tanaka S, Topographical analysis of point sigularities in stimulus preference maps of the primary visual cortex. Proc. R. Soc. Lond. B 261: 81-88, 1995.

Tanaka S, Shinbata H, A mathematical model for neuronal response properties and modular organization in the motion-processing area of the primate cerebral cortex. NEC Res. Dev. 34: 1-11, 1993.

Tanaka S, Shinbata H, Mathematical model for self-organization of direction coulums in the primate middle temporal area. Biol. CYbvern. 70: 227-234, 1994.


Symposium Index Page