FPGAを用いたコオロギ聴覚特徴検出回路の生体模倣
本間聖也，太田温土，林嘉穎，長澤龍司，グエンキエン，鳥飼弘幸，関屋大雄
非線形問題研究会（NLP）, Aug., 2025. [pdf document]

<Abstract>

コオロギは種特有の音パルス周期を判別する聴覚特徴検出回路を持ち，その神経応答が詳細に計測されて いる．神経回路モデリングとそのパラメータ最適化により，コオロギの神経回路の模倣が可能であることが報告され ており，神経補綴などへの応用が期待される．しかし，従来研究では計算機上でのシミュレーションに留まっており， ハードウェアによる実装と検証は行われていない．本研究では，コオロギの聴覚特徴検出回路を模倣し，その機能を FPGA 上で再現するシステムを実装する．Izhikevich ニューロンモデルからなる神経回路モデルを FPGA 上に実装し， 各ニューロンの応答がコオロギの神経応答の計測結果と一致するように，外部制御によりニューロンパラメータ最適 化を行うシステムを構築する．構築したシステムにより，FPGA 上の神経回路モデルがコオロギの神経回路と同様の 選択的応答を示すことを確認した．これにより，システムの妥当性および FPGA による生体神経ネットワークの模倣 の実現可能性が示される．