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J-GLOBAL ID：202202288472779932   整理番号：22A1019477

聴覚脳幹のスパイキングニューラルネットワークモデルを用いた音定位精度に及ぼす軸索髄鞘形成の影響の予測【JST・京大機械翻訳】

Predicting the Influence of Axon Myelination on Sound Localization Precision Using a Spiking Neural Network Model of Auditory Brainstem

著者 (10件)： Li Ben-Zheng (Department of Physiology and Biophysics, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO, United States) ,  Li Ben-Zheng (Department of Electrical Engineering, University of Colorado, Denver, Denver, CO, United States) ,  Li Ben-Zheng (State Key Laboratory of Analog and Mixed Signal Very-Large-Scale Integration (VLSI), University of Macau, Taipa, Macau SAR, China) ,  Li Ben-Zheng (Department of Electrical and Computer Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Macau, Taipa, Macau SAR, China) ,  Pun Sio Hang (State Key Laboratory of Analog and Mixed Signal Very-Large-Scale Integration (VLSI), University of Macau, Taipa, Macau SAR, China) ,  Vai Mang I. (State Key Laboratory of Analog and Mixed Signal Very-Large-Scale Integration (VLSI), University of Macau, Taipa, Macau SAR, China) ,  Vai Mang I. (Department of Electrical and Computer Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Macau, Taipa, Macau SAR, China) ,  Lei Tim C. (Department of Physiology and Biophysics, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO, United States) ,  Lei Tim C. (Department of Electrical Engineering, University of Colorado, Denver, Denver, CO, United States) ,  Klug Achim (Department of Physiology and Biophysics, University of Colorado Anschutz Medical Campus, Aurora, CO, United States)
資料名： Frontiers in Neuroscience (Web)  (Frontiers in Neuroscience (Web))
巻： 16  ページ： 840983  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7087A  ISSN： 1662-453X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 空間聴力は,動物が周辺環境における聴覚イベントを急速に検出し,局所化することを可能にする。聴性脳幹は,特に内側上オリーブ(MSO)での低周波音の耳間時間差(ITD)を検出するために,マイクロ秒前二耳統合を通して,二耳空間手がかりの処理および抽出において中心的役割を果たす。この経路に沿って複数の線維,シナプスおよび核を横断して正確な活動電位タイミングを保存するための基礎となる神経回路に一連の機構が存在する。これらのうちの1つは,軸索における信頼できて時間的に正確な活動電位伝播を確実にする求心性線維の髄鞘形成である。MSO回路における微調整ミエリン化パターンのいくつかの報告があるが,特定のミエリン化がどのように音局在化の精度に影響するかは不完全に理解されている。ここでは,異なる軸索ミエリン化厚みが音局在化過程を変化させるかどうかを検討するため,ミエリン化軸索を有するモンゴルネズミ聴覚脳幹のスパイクニューラルネットワーク(SNN)モデルを示した。本モデルは,反対側経路に沿った軸索ミエリンの厚さがITD検出を実質的に調節できることを示した。さらに,MSOが対側興奮と比較してより厚い有髄軸索を介して対側阻害を受けるとき,最適ITD感度に達し,これは以前に報告された実験的観察と一致する。本結果は,特に対側阻害の経路において,ITD復号化における時間的動態を抽出するための軸索ミエリン化の特異的役割を示唆する。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *聴覚 ,  *音響 ,  聴力 ,  *ニューラルネットワーク ,  オリーブ ,  興奮 ,  *軸索 ,  シナプス ,  *脳幹 ,  ミエリン ,  活動電位 ,  復号化 ,  *音像定位 ,  神経経路
準シソーラス用語： 時間差 ,  *スパイキングニューラルネットワーク , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 音像定位 ,  聴性脳幹 ,  内側上オリーブ ,  ミエリン変化 ,  両耳間時間差 ,  スパイキングニューラルネットワーク ,  計算モデル

分類 (2件)： 聴覚  (EJ13030M) ,  中枢神経系  (EJ12030F)

引用文献 (52件)：

• Arancibia-Cárcamo I. L., Ford M. C., Cossell L., Ishida K., Tohyama K., Attwell D. (2017). Node of Ranvier length as a potential regulator of myelinated axon conduction speed. eLife 6:e23329. doi: 10.7554/elife.23329
• Beiderbeck B., Myoga M. H., Müller N. I. C., Callan A. R., Friauf E., Grothe B., et al (2018). Precisely timed inhibition facilitates action potential firing for spatial coding in the auditory brainstem. Nat. Commun. 9:1771. doi: 10.1038/s41467-018-04210-y
• Boudreau J. C., Tsuchitani C. (1968). Binaural interaction in the cat superior olive S segment. J. Neurophysiol. 31 442-454. doi: 10.1152/jn.1968.31.3.442
• Brand A., Behrend O., Marquardt T., McAlpine D., Grothe B. (2002). Precise inhibition is essential for microsecond interaural time difference coding. Nature 417 543-547. doi: 10.1038/417543a
• Brill M. H., Waxman S. G., Moore J. W., Joyner R. W. (1977). Conduction velocity and spike configuration in myelinated fibres: computed dependence on internode distance. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry 40 769-774. doi: 10.1136/jnnp.40.8.769

タイトルに関連する用語 (6件)： 聴覚 ,  脳幹 ,  音定位 ,  軸索 ,  髄鞘形成 ,  予測