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担当別５０音一覧

科目	ニューロンの情報処理	区分	知能情報システム学科科目群
授業コード		開設セメスター	3S
曜日・時限	春　木/78	単位数	2単位
担当者名	相原　威

授業の概要

神経科学（ニューロサイエンス）の概説的入門授業を行う。神経系の基本要素であるニューロン(神経細胞）の仕組みを理解し、脳神経システムの優れた情報処理機能を学ぶ。講義は、神経回路網の情報処理機能、生体信号計測・処理の基礎、及び脳研究のメソドロジーまでを理解する。さらに神経科学の最先端の研究までを学ぶ。

到達目標	ニューロサイエンスの基礎をマスターし、神経系の優れた情報処システムのメカニズムを学ぶことを目的とする。脳科学と生体情報工学を融合した授業であり、この講義を通して脳科学とその社会への応用に興味を持っていただければ幸いである。

授業計画	テーマ	内容	学習課題
第1回目	序論	神経科学の発展の歴史と周辺分野 「こころ」の問題 ヒューマンインターフェース	予習の必要はありません。毎回の授業後にレポートを出します。その課題を通して、その単元の詳細を自分で調べることを通して、より理解を深めてください。
第2回目	ニューロンと神経伝達	ニューロンの興奮と活動電位、 イオンチャンネルと平衡電位
第3回目		シナプスと神経情報伝達 脳の情報伝達と情報処理の基礎
第4回目		ノーベル賞をもらったＨＨ方程式（神経膜モデル）
第5回目	神経情報と神経回路網	神経回路網のハードウエアとソフトウエア （回路網の構造、活動電位の時空間パターン） コラム構造・階層構造とスパースコーディング （おばあさん細胞、トップダウン・ボトムアップ）
第6回目	記憶・学習とニューロコンピューティング	シナプスの可塑性、Hebbの学習仮説 神経の結合様式、フリップフロップ、側抑制
第7回目	神経回路網の情報処理機能	神経回路網の動作原理と数理 （形式ニューロン、パーセプトロンなど）
第8回目	視覚・聴覚の情報処理	アニメーション、視覚の心理現象、画像処理フィルタ （Marrの視覚理論、選択的注意など） 聴覚の心理物理的特性、音声の解析
第9回目	神経計の信号計測	神経微小電気信号計測（電極、雑音）、運動の制御、人工の手
第10回目		感覚の情報処理、脳波計測と解析（覚醒と睡眠）
第11回目	神経信号の処理手法	神経インパルスの時系列分析Ｉ （調和解析、相関解析、間隔ヒストグラム）
第12回目		神経インパルスの時系列分析II （エルゴード過程、定常性の検定、カオス）
第13回目	脳研究のメソドロジー	分子レベルの研究法、ニューロンレベルの研究法 （ノックアウトマウス、パッチクランプ法など）
第14回目		システムレベルの研究法 （HRP法、モロクルナル染色法、マルチ電極法）
第15回目		脳機能を可視化する非侵襲技術 （fMER,MEG,PETなど）

教科書	生体情報工学（赤澤堅造　電気大出版社）
参考文献	Neuroscience (M. Bear et al. Lippincott Williams & Wilkins)、脳科学への招待（松村道一　サイエンス社）、脳のデザイン（篠本滋著　岩波書店）、Principles of Neural Science (Kandel著Mc Graw Hill) 、ニューロコンピューターの基礎（中野馨著　コロナ社）、ニューロサイエンス入門（村松道一著　サイエンス社
成績評価方法	レポート（４０％）、授業態度（６０％）
そのほか受講者への指示／メッセージ	レポートは毎講義ごとに出します。覚悟を決めて受講してください。 レポートにより（Ｓ～Ｃ）の評価を行います。