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J-GLOBAL ID：202102250283898926   整理番号：21A0234474

人工ニューラルネットワーク支援ファジィC平均クラスタリングを用いた海馬ニューロンにおける同期性同定【JST・京大機械翻訳】

Synchronicity Identification in Hippocampal Neurons using Artificial Neural Network assisted Fuzzy C-means Clustering

著者 (4件)： Pantula Priyanka D (Indian Institute of Technology, Hyderabad,Department of Chemical Engineering,Hyderabad,India) ,  Miriyala Srinivas S (Indian Institute of Technology, Hyderabad,Department of Chemical Engineering,Hyderabad,India) ,  Giri Lopamudra (Indian Institute of Technology, Hyderabad,Department of Chemical Engineering,Hyderabad,India) ,  Mitra Kishalay (Indian Institute of Technology, Hyderabad,Department of Chemical Engineering,Hyderabad,India)
資料名： IEEE Conference Proceedings  (IEEE Conference Proceedings)
巻： 2020  号： SSCI  ページ： 1594-1600  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2441A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 神経共時性は,認知である機能をモニターする際に重要な役割を果たす。神経同期で同定された不安障害は,病的状態につながる可能性がある。in vitro細胞記録の場合,ニューロンは発火パターンで有意な不均一性を示した。したがって,神経細胞の大規模集団からの同期および非同期ニューロンの自動同定の課題は,依然として困難である。この問題に取り組むために,効率的な教師なし機械学習アプローチを海馬ニューロンの初代培養のシステムのために提案した。ここでは,蛍光指示薬としてFluo-4を用いた細胞内カルシウムのイメージングに共焦点顕微鏡を用いた。得られた静的画像をサイトゾルカルシウムの時変データに変換した。続いて,知的人工ニューラルネットワーク(ANN)支援ファジィクラスタリングアルゴリズムを,自然でスパイクするカルシウムデータの不均一集合から同期ニューロンをグループ化するために提案する。この新アルゴリズムは,ファジィC平均(FCM)クラスタリングにおける問題を解くために,大域的最適化アルゴリズムの実装に続いて,劇的な変数低減を可能にした。さらに,提案手法はANNに含まれる最適クラスタ数とハイパーパラメータを計算する。ANN支援FCMから得られた結果を検証するために,相関係数とスパイクパターンプロットを同期と非同期神経細胞の両方に対して解析した。これに加え,提案したアルゴリズムを従来のFCMと比較し,解品質が決定変数数の88%低減と共に改善されることが分かった。完全な新規フレームワークは,カルシウムイメージング,ANN支援FCM,検証および比較の側面を組み合わせ,全体として,同時性の迅速かつ効果的な定量化に使用できる。Copyright 2021 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *ニューロン ,  カルシウム ,  *ニューラルネットワーク ,  相関係数 ,  画像処理 ,  *クラスタ化 ,  *クラスタ ,  初代培養 ,  共焦点顕微鏡 ,  in vitro実験
準シソーラス用語： 大域的最適化 ,  細胞内カルシウム ,  *海馬ニューロン ,  カルシウムイメージング , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 図形・画像処理一般  (JE04010I)

タイトルに関連する用語 (8件)： 人工ニューラルネットワーク ,  支援 ,  ファジィ ,  平均 ,  クラスタリング ,  海馬ニューロン ,  同期性 ,  同定