脳の神経細胞集団が行う掛け算の仕組み

Neural population dynamics employ multiplicative computations in the brain

　脳の神経細胞が活動することで，われわれは五感から得た外界の物理情報を認識し，行動を行う．この際，活動電位とよばれる電気的な活動が神経細胞で起こる．この脳の電気的な活動は神経生理学の技術を用いて計測されてきた．脳はこの活動電位を神経回路上で伝達することで計算を行うと考えられるが，われわれが利用するスマホやパソコンとは異なる方法でその計算は行われると考えられる．パソコンは0と1を組み合わせた2進数で計算するが，脳の神経細胞はどのように計算を行っているのか，その根本的な計算の原理はいまだによくわかっていない．本研究では，数学を用いた新たな解析技術を開発することで，神経細胞の集まりが期待値とよばれる確率と量の掛け算を行う仕組みを発見したため，その意義を概説する．