光を用いたスパイキングニューラルネットワーク ～新しい脳型情報処理システムの実現をめざして～

NTTは、東京大学と共同で神経細胞の発火信号（スパイク）を模擬する人工光ニューロンを縮退光パラメトリック発振器(DOPO)を用いて作成することに成功しました。
一般に、ニューロンの発火ダイナミクスは、その外部刺激への応答に基づいて大きく2つのクラスに分類されています。これをホジキンの分類と呼びます。我々が作り出したDOPOニューロンは、この2種類の発火モードを、注入するポンプ光強度の調整という単純な操作で自在に制御可能な特性を有することが分かりました。この発火モードの制御を通して、脳型情報処理の重要なパラメータである人工ニューロンの発火頻度を調整することが可能となります。また、一般的な人工ニューラルネットワークでは、１つのニューロンに１つの発火モードが固定で割り当てられているのに対して、このような発火モードを自在で柔軟に制御できるDOPOニューロンの特性は新しい脳型情報処理への応用が期待できます。特に、ホジキンの分類は単純明快な分類であるにも関わらず、発火モードの差異が情報処理に与える影響は神経科学的にも未解明な点が多いため、この謎に挑むための新たな研究のプラットフォームとなることも期待されます。