計算論的神経科学 - 収斂進化と単一細胞の計算論モデル をみた。

講義

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収斂進化(Convergent evolution)

系統派生学的に全く異なる動物が、情報処理の観点からいうと解くべき問題が同じだと、同じような解に陥る。以下のような例がある。

  • 脊椎動物(人)と頭足類(タコ・イカ)の目
    • イカの方がいい目をしてる。光を受け取る視細胞の上に神経節細胞等がある人に対して、イカはその逆になっている。また、人は盲点があるが、イカは盲点がない。
  • ハチドリとスズメガが蜜を吸うための羽ばたき
    • 身体が小さい鳥・虫は、空気の粘性が高いため、こまかい羽ばたきになる。
  • バッタとハトが衝突を回避する計算
    • firing rate 〜

※情報処理の観点から見ることで、異なる動物の特定の機能について、統一的な観点から見ることができる。

Leaky Integrate-and-file model (LIF)

Leaky Integration

  • I(t) : 外部入力の重み付け和
  • : 平衡電位に戻ろうとする項。leakyな項。

Fire(spike)

If the potential reaches the threshold voltage,

then, add a spike and reset the potential to the reset voltage.

Analytical Solution of LIF model with constant current

  • subtracting the equilibrium potential
  • considering a time-invariant current

解になっているか確かめる

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f-I curve of LIF model

  • f: 発火率。frequency

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