下オリーブ核における情報伝達効率に関する一考察

摘要

脳における内部モデルの学習則として，フィードバック誤差学習が川人ら(1987, 1992)によって提唱されている．ここで，下オリーブ核は誤差信号を登上線維へ伝送する主要器官と想定されているが，下オリーブ核ニューロンは発火頻度が数Hz程度と低く，十分な情報を含んだ誤考信号を伝搬する事ができるのか長年，疑問視されてきた．Schweighoferら(2004)は生理データに基づいたコンパートメントモデルを用いて下オリーブ核のネットワークを構築し，シミュレーションを行なったところ，下オリーブ核のカオス的振る舞いがニューロン同士の非同期的発火を引き起こし，ネットワーク全体として効率的な情報伝搬を可能にすることを見いだし，「カオス共鳴」と名付けた．本研究では，少数自由度でパラメータ設定の単純なμモデルを用いて下オリーブ核ニューロンのネットワークを構築し，カオス共鳴仮説の検証を行なった．非同期的発火に着目したシミュレーションを行なった結果，カオス的振る舞いが起こる結合強度領域に加え，これとは異る結合の弱い準周期解の領域においても，効率的な情報伝搬が可能であることが分った．