神経情報科学入門 - 初学者からITエンジニアまで -

神経情報科学入門 - 初学者からITエンジニアまで -

情報科学と神経科学は密接に関係しながら発展を続けている。この関わりについて分子生物学からバイオコンピュータまでの一連の流れの中で読者に広い知識を持たせるとともに,将来の技術発展の展望が俯瞰できるようまとめた。

ジャンル
発行年月日
2009/04/10
判型
A5
ページ数
220ページ
ISBN
978-4-339-02436-4
神経情報科学入門 - 初学者からITエンジニアまで -
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定価

3,300(本体3,000円+税)

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情報科学と神経科学は密接に関係しながら発展を続けている。この関わりについて分子生物学からバイオコンピュータまでの一連の流れの中で読者に広い知識を持たせるとともに,将来の技術発展の展望が俯瞰できるようまとめた。

1 分子神経科学とバイオインフォマティクス
1.1 生物にとっての細胞
1.2 遺伝と遺伝子
1.3 遺伝子としてのDNAの分子構造
1.4 遺伝子発現のしくみ
  1.4.1 ゲノムDNAからmRNAへ
  1.4.2 mRNAの塩基配列とタンパク質のアミノ酸配列の対応(遺伝子コード)
  1.4.3 リボソームでのタンパク質の合成
1.5 遺伝子発現の調節
1.6 タンパク質をコードしない遺伝子
1.7 分子生物学的技術
  1.7.1 遺伝子組換えとクローニング
  1.7.2 ハイブリダイゼーション
  1.7.3 cDNA作製
  1.7.4 PCR 法
1.8 神経細胞の分子生物学(分子神経科学の発展)
  1.8.1 神経伝達物質受容体の実体に迫る
  1.8.2 神経細胞で動的に変化する遺伝子発現
  1.8.3 CREBによる遺伝子発現制御と細胞内シグナル伝達系
1.9 バイオインフォマティクス

2 ニューロンの構造とはたらき
2.1 ニューロン学説
2.2 ニューロンの構造
2.3 ニューロンの形態学的分類
2.4 ニューロンの電気活動の測定
2.5 静止膜電位と活動電位

3 シナプス結合と脳神経回路
3.1 シナプスと受容体
3.2 興奮性シナプスと抑制性シナプス
3.3 シナプスの可塑性
3.4 網膜の神経回路
3.5 脳波を発生させる神経回路網

4 認知を可能にするニューロンメカニズム
4.1 感覚・知覚・認知
4.2 心・意識
  4.2.1 二元論・還元論
  4.2.2 感覚・時間・記憶・意識
4.3 視覚心理学
  4.3.1 ゲシタルト心理学
  4.3.2 視覚心理学研究
  4.3.3 認知心理学研究
  4.3.4 パターン認識・画像処理

5 視覚神経科学からブレイン・コンピュータ・インタフェースへ
5.1 視覚の神経科学
  5.1.1 眼球――角膜・水晶体・網膜
  5.1.2 視神経・視交叉・視索
  5.1.3 外側膝状体
  5.1.4 等輝度刺激
  5.1.5 視覚領野の概要
  5.1.6 視覚領第1野(V1)
  5.1.7 高次視覚野
5.2 ブレイン・コンピュータ・インタフェース:BCI
  5.2.1 意思・意図の検出
  5.2.2 人工感覚

6 ニューラルネットワーク
6.1 脳の情報処理の原理
  6.1.1 情報科学者による脳研究
  6.1.2 コンピュータと脳の違い
  6.1.3 研究の方法
6.2 神経回路網からニューラルネットワークへ
  6.2.1 神経回路網の構造とはたらき
  6.2.2 神経細胞のモデル
  6.2.3 ニューラルネットワークの分類
6.3 連想記憶モデル
  6.3.1 ニューラルネットワークにおける記憶と想起
  6.3.2 ヘブの法則
  6.3.3 エネルギー関数
  6.3.4 連想記憶モデルのシミュレーション
  6.3.5 オーバーラップ
6.4 教師あり学習
  6.4.1 単純パーセプトロン
  6.4.2 多層パーセプトロン

7 バイオコンピュータ
7.1 計算機科学と脳・神経科学
7.2 コンピュータの得意分野と脳の得意分野
7.3 脳とノイマン型コンピュータの比較
7.4 チューリング・マシン
7.5 人工知能(AI)
7.6 チューリング・テスト
7.7 ニューロコンピュータとバイオコンピュータの相違
7.8 培養神経細胞を用いたバイオチップ
7.9 バイオコンピュータ
7.10 ルーカスとペンローズの議論
    ――ブレイン・コンピュータは意識をもち得るか
 
引用・参考文献
索引

福田 淳(フクダ ユタカ)

高雄 元晴(タカオ モトハル)

榊原 学(サカキバラ マナブ)

内藤 誠一郎(ナイトウ セイイチロウ)

堀越 哲郎(ホリコシ テツロウ)

尾関 智子(オゼキ トモコ)