網膜神経節細胞のスパイクデータに対する情報量推定プロトコルの検討

摘要

網膜神経節細胞の入力に対する応答を定量化する際に，相互情報量が用いられている．観測データから相互情報量を求めるために，刺激が影響している間のスパイクパターンを離散化し，そのヒストグラムにより確率分布が求められている．しかし確率分布から相互情報量を直接的に求める手法は，離散化の幅により結果が左右され，データ数が限られている場合に推定誤差が大きいという問題を持つ．そこで本研究では．網膜神経節細胞のスパイク列に情報量解析を適用するための実際的手法の確立を目指し，ベイズ推定を用いた情報量推定手法を導入する．さらに，ベイズ推定のシミュレーション実験を通して．スパイク発火モデルの情報量解析を行い，様々な手法の妥当性や問題点の検討を行った．%Mutual information is often used to quantify the response property of retinal ganglion cells to sensory inputs. To calculate mutual information from experimental data, a common method is to make a histogram of data samples by discretizing them into appropriate bins. However, the result is highly dependent on the choice of bin size and is subject to approximation error, especially when the number of data is limited. In this study, we introduce a mutual information estimation method using Bayesian method. We apply the method to the information rate analysis of spike trains of retinal ganglion cells. The validity of the proposed method is evaluated through simulation experiment.