6.4 シナプス前抑制による制御

 

カオスニューロンのカオス状態を制御するには， カオスニューロンの内部定数を外部から変化させることで可能である。 しかし，シナプス前抑制では，外部から手を入れることなく， 直接ニューロンのシナプス結合を変化させることにより， 制御を行うことが可能である。 そこで，本研究では，このシナプス前抑制による制御を採用する。

シナプスとは，神経細胞と神経細胞の結合部分のことをいい， 一般に，次式のようにモデル化される。

 

次に，シナプス前抑制とは， 実際の神経回路網にも観られるもので，図 6.2 のように， 興奮性シナプスのシナプス前終末を脱分極させ， 興奮性シナプスから放出される信号の量を制御することにより 抑制をかけるものである[12]。

  
図 6.2: シナプス前抑制

これは， 式 (6.2) のシナプス結合荷重 w を制御するものと考えられる。 また，本来シナプス前抑制は，興奮性シナプスのみに働くものであるが， 本研究においては，興奮性，抑制性に問わず一様に働くものとし， 次式のようにモデル化した。

 

シナプス前抑制関数 は，比較的サーチアクセスの検索成功率が高い， 式 (6.4)， 図 6.3 のような階段関数を用いた[2]。 のときカオス状態， のとき 自己想起状態となる。

  
図 6.3: シナプス前抑制関数

 

次節では，カオスニューロンにシナプス前抑制関数を使ったモデルを説明する。