トップダウンアプローチによる海馬CA3錐体細胞の位相応答曲線の予測

摘要

トップダウンに海馬CA3錐体細胞の位相応答曲線を予測する統計力学的枠組みを提案する．まず，海馬CA3の計算は連想記憶であると仮定し，この計算を実現する物理的制約を満たしたハードウエアとして，Spike timing-dependent synaptic plasticity (STDP)窓関数と位相応答曲線で構成された最小記述モデルを導入する．統計力学を用いた解析によりこの系の自由エネルギーを導出する．そして，観測データとしてSTDP窓関数を与え，この制約下で自由エネルギーを最小化することにより，計算を最適に実行する位相応答曲線を導出する．もし，トップダウンに予測した位相応答曲線が現実の錐体細胞の位相応答曲線と一致すれば，海馬CA3は連想記憶回路として最適なハードウエアを有していることになる．