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http://people.virginia.edu/~mk3u/Fukuoka/. 認知脳科学 (Cognitive Brain Science) ニューロエソロジー・神経行動学　 (Neuroethology) 計算論的神経科学 (Computational Neuroscience). 5 月 14 日（月） 1. 計算論的神経科学とフクロウの聴覚 電気魚の種類と種々の電気的行動 電気魚の混信回避行動 5 月 15 日（火） 種と性の認識機構（パルス型電気魚） 神経信号の符号化 6. 意識と無意識・視覚の心理物理学. 特　徴

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Presentation Transcript

  1. http://people.virginia.edu/~mk3u/Fukuoka/

  2. 認知脳科学 (Cognitive Brain Science) ニューロエソロジー・神経行動学　 (Neuroethology) 計算論的神経科学 (Computational Neuroscience)

  3. 5月14日（月） 1. 計算論的神経科学とフクロウの聴覚 電気魚の種類と種々の電気的行動 電気魚の混信回避行動 5月15日（火） 種と性の認識機構（パルス型電気魚） 神経信号の符号化 6. 意識と無意識・視覚の心理物理学

  4. 特　徴 features

  5. Neuroethology ニューロエソロジー (神経行動学） 神経生理学 ニューロエソロジー

  6. ニューロエソロジー （行動生物学） • 多様な動物種　（脊椎動物、無脊椎動物）（非モデル動物） • 生物学の全概念の適用 • 丸ごとの神経系 • 高度に特殊化した行動　（ミツバチ、星鼻モグラ、電気魚、コウモリ、カメの回遊、小鳥の歌の学習、遊泳運動，等々） • 行動解析

  7. 知覚の神経メカニズムの理解 （計算論的神経科学） David Marr (1982) “Vision” • どのような特徴を見ているのか　―　計算の目的 • どのような計算によって特徴を捉えるのか　―　計算の内容 • どのようなメカニズムでその計算を行うのか　 ―　計算のメカニズム

  8. メンフクロウの 音源定位行動

  9. Dr. Mark Konishi （小西正一）at California Institute of Technology

  10. Konishi & Knudsen (1980)

  11. Open loop control 方位角

  12. Owl uses internal phase structure Onset disparity Ongoing disparity

  13. 〈度） 方位角 (azimuth) 〈マイクロ秒） 継続的時間差

  14. What is the difference between sound arrival times at the right and left ears? Answer: d = 6 (cm) x sin 5 ° = 6 (mm) t = 6 (mm) / 360,000 (mm/sec) = 1.7 x 10-5 = 17 (microsecond) = 0.017 (millisecond) sound source = 5 degrees right • Hints • sound velocity = 360 m/sec • ears 6 cm apart • sin 5 ° = ~0.1 • Don’t forget a time unit. t = ? right ear left ear

  15. ← Elevation（仰角）→ ←Azimuth （方位角）→

  16. Interaural Intensity Disparity (IID) 両耳間音圧差 Interaural Time Disparity (ITD) 両耳間時差

  17. 受容野 A spatial extent within which astimulus evokes responses in a neuron No Neural responses Yes 受容野は、刺激の強度や種類による

  18. Cortex Topography　（脳地図） Retina Latral geniculate body Cerebral cortex Visual field

  19. Dr. Eric Knudsen at Stanford University

  20. Space specific neurons in the midbrain Auditory receptive field

  21. Auditory receptive fields

  22. Auditory Space Map

  23. 下丘外側核 (ICX) 下丘中央核 (ICC) 外側毛帯核 後核 外側毛帯核 前核 (VLVa) (VLVp) 層状核 (NL) (NA) 角状核 (NM) 大細胞核 音圧差経路 時間差経路 聴神経

  24. プロカインによる神経遮断実験（NA)

  25. プロカインによる神経遮断実験（NM)

  26. Jeffress の音源定位モデル

  27. Konishi & Knudsen (1980)

  28. 層状核のニューロンはＩＴＤに対して曖昧さを示す層状核のニューロンはＩＴＤに対して曖昧さを示す （純音）

  29. 曖昧さは 下丘中央核→下丘外側核 で解消される ICC 下丘中央核 ICX 下丘外側核

  30. 下丘外側核 (ICX) 下丘中央核 (ICC) 外側毛帯核 後核 外側毛帯核 前核 (VLVa) (VLVp) 層状核 (NL) (NA) 角状核 (NM) 大細胞核 音圧差経路 時間差経路 聴神経

  31. Eric Knudsen

  32. プリズムなし プリズム装着後１日 プリズム除去直後 プリズム装着後４２日 auditory visual

  33. A: auditory V: visual

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