担当：野澤
What Is an Oscillator
Figure 6.1
Figure 6.2
Resonance
Millenium Bridge
http://www.youtube.com/watch?v=eAXVa__XWZ8
resonance: Tacoma Narrows Bridge collapse
http://www.youtube.com/watch?v=j5j20NSFNcg
Oscillation and Resonance in Single Neurons
Figure 6.3
Figure 6.4
Collective Neuronal Behavior Can Be Established through Synchrony
Luis Bravo: Forever Tango
http://uk.youtube.com/watch?v=xGasIsla0gM
目に見えないリンク
同期(synchrony)の定性的(qualitative)な本質
同期の定量的(quantitative)な定義は？
External and internal Sources of Synchrony
同期は、外部からの力でも起こるし、自己組織的なシステムの中からも生じる。
両者を区別することは難しい。
オーケストラの例。要素間の情報伝達が抑制されていても（演奏者は耳栓）グローバルな同期機構（指揮者）が働いている場合。あるいは指揮者不在でも要素間の相互作用がある場合。
「外部から入ってくるノイズ」
外部の影響は感覚経路でみられるが、高次皮質でもみられる。
mid-temporal cortex of the monkey
- constant-velosity visual stimuli
- time-varying visual stimuli
rate-modulated Poisson spikes?
Surprisingly, the speed at which the time-varying stimuli moved was reflected by the temporal precision of neuronal spikes within 3 milliseconds, on average.
物理世界からの入力によって集団の同期が時間的に調整される。
「自己生成活動と認知」
If cognition derives from the brain, this self-organaized activity is its most likely source.
刺激が一定でも脳の状態は一定ではない。
その自己生成される内部状態は、認知機能を生み出している可能性があり、どのように生み出されるかということがもっとも興味深いことだ。
Briefly...
振動子に必要なものは二つある：相反する力とポジティブフィードバックだ。相反した力は持っているが、フィードバックを持っていないシステムは、振幅が減衰していく過渡的な振動を維持できるのみであり、この現象は共鳴と呼ばれる。ニューロンやネットワークがこのような性質を持っていると、共鳴周波数にマッチする入力を好んで扱う。神経振動子は、リミットサイクルかあるいは弱いカオス振動子の一部にあたる。よく知られている振動子として調和型と緩和型のふたつがあり、脳の中には多数の実例がある。調和振動子は位相が一定なので長期的な予測がたつ。緩和振動子は同期を急速かつ効率的に起こすことが可能である。脳の振動子はこれらの性質を組み合わせて利用する場合が多い。単一のニューロンが振動するのは、おもに反対の作用をもつ電位依存性イオンチャンネルが膜を過分極と脱分極させるからだ。細胞体ー樹状突起領域上のイオンチャンネルの分布が種類によって異なるため、ニューロンは多数の振動・共鳴性質をもつことができる。これらの性質はニューロンの入力抵抗を変えるか、チャンネルの開閉確率に影響を与えることで調節することができる。介在ニューロンは、特に共鳴しやすく、ネットワーク振動子を構成する上での最も主要な構成ブロックである。
つづく