遅延反応課題を遂行中のサルの前頭葉には,短期的記憶の内容依存的に持続的発火を示す神経が存在する.この短期的記憶は,神経回路の双安定性などのアトラクタ間の遷移によって説明するのが自然である,と現在考えられている.例えば従来のHopfield型のアトラクタネットワークの理論では,これらの持続的発火は興奮性の再帰的結合によって維持されると考えられていた.しかし実験で観測されるポアソン発火と同等かそれ以上の乱雑な発火パターンの統計的性質は,興奮性の再帰的結合だけでは説明ができない.一方,ポアソン程度の乱雑な発火パターンを生成するには,興奮性と抑制性とのバランスが必要と考えられている.ここで未解決の問題は,どのような条件でポアソン程度に乱雑なスパイクパターンと,双安定性を併せ持つ神経回路が存在できるかである.これまでにこの問題を解決する試みとして,現実的なシナプス時定数を持つモデルでは,ポアソンをやや下回る乱雑さと双安定性が実現されることが知られている.しかしδ関数型の即時シナプスを用いた神経回路モデルでは,双安定性は非常に不安定であった.そこで本研究では前頭葉の局所神経回路のモデルとして,Leaky Integrate-and-Fire(LIF)神経モデルからなる,疎なランダム結合を持つ神経集団を用い,双安定性と発火パターンの乱雑さが両立可能な条件について報告する.即時シナプスを用いた場合において,系の安定状態を理論的に求めると,乱雑な発火パターンが得られるべき双安定領域の広い範囲で振動不安定性をもっている事が示され,振動不安定性が双安定性を破壊する事が示唆された.しかしより生理的に妥当な指数減衰型のシナプスを用いると,振動不安定性が緩和され,双安定性と発火の乱雑さを併せ持つ領域が広がる事がわかった.この結果は,持続神経活動が起こるためには現実的なシナプス時定数の値が重要な役割を果たす事を意味する.