KAKEN — 研究課題をさがす | 研究者番号: 00557704

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検索結果: 9件 / 研究者番号: 00557704

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1. シナプス刈り込みの数理的理解に向けて

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関	東京大学
研究代表者	藤原寛太郎東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任准教授
研究期間 (年度)	2024-04-01 – 2027-03-31交付
キーワード	シナプス / 数理モデル
研究開始時の研究の概要	シナプスの刈り込みは生後発達期の脳内で普遍的に起こる現象であり、機能的で無駄の少ない神経回路を作るための基本的過程である。しかし、そのプロセスおよびメカニズムは明らかになっていない。近年、シナプス刈り込みは脳の高次機能にも関連することがわかってきた。シナプス刈り込みの異常が脳機能にどのような影響を与 ...

2. 興奮性・抑制性ニューロン比率の最適性原理に基づく精神疾患発症メカニズムの解明

研究課題

研究種目	挑戦的研究(開拓)
審査区分	中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関	東京理科大学
研究代表者	池口徹東京理科大学, 工学部情報工学科, 教授
研究期間 (年度)	2022-06-30 – 2026-03-31交付
キーワード	興奮性・抑制性ニューロン比率 / 精神疾患 / ネットワーク構造 / ネットワークダイナミクス / MRI / 神経科学 / 興奮性ニューロン / 抑制性ニューロン / 神経疾患
研究開始時の研究の概要	脳神経科学分野における最もホットなトピックの一つが，脳の発達過程における興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの不均衡が導くとされる，精神疾患の発症に関連する内容である．これらの研究成果は，統合失調症，双極性障害をはじめとする種々の精神疾患の病態解明や予防・治療の開発にも貢献すると期待されている．しかし ...
研究実績の概要	本研究課題の目的は，(1)なぜ興奮性ニューロンと抑制性ニューロンの比率は4対1なのかを明らかにすること，(2)興奮性・抑制性ニューロン比率の存在理由を明らかにする過程で得た知見を元に，自閉症スペクトラム，アスペルガー症候群，広汎性発達障害，統合失調症などの種々の精神疾患の発症メカニズムをニューラルネ ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (21件うち国際共著 2件、査読あり 21件、オープンアクセス 15件) 学会発表 (33件うち国際学会 2件、招待講演 2件)

3. 神経伝達物質の非線形ダイナミクスと脳疾患発症の数理構造

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関	東京大学
研究代表者	藤原寛太郎東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任准教授
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31交付
キーワード	神経伝達物質 / 数理モデル
研究開始時の研究の概要	脳情報の伝達過程で欠かせない神経伝達物質は、シナプスで放出され、標的となる細胞に興奮または抑制の応答反応を伝える低分子の化学物質である。神経伝達物質の均衡が保たれないことにより様々な疾患を呈することが知られている。本研究では、数理モデルも用いて神経伝達物質の非均衡がどのようなメカニズムで最終的に疾患 ...
研究実績の概要	前年度に引き続き、脳・神経系の数理モデル構築を進めた。特に、発達に伴う脳・神経系の構造や機能の変化を考慮した数理モデルを構築した。具体的には、振動子系の同期・非同期現象や神経伝達物質が脳波リズムに与える影響について調査した。振動子ネットワークは脳・神経系の典型的なモデルであり、そのダイナミクスを解析 ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件うち国際学会 1件、招待講演 2件)

4. ブレインモルフィックコンピューティングハードウェア基盤の構築

研究課題

研究種目	基盤研究(A)
審査区分	中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関	東北大学
研究代表者	堀尾喜彦東北大学, 電気通信研究所, 教授
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2025-03-31交付
キーワード	ブレインモルフィック / 脳型計算 / 脳型ハードウェア / ニューラルネットワーク / 高次元複雑ダイナミクス / 脳型情報処理 / ニューロモルフィック / 非線形複雑系 / 高次元ダイナミクス / リザバー計算 / 複雑ダイナミクス / ブレインモルフィックコンピューティング / スピントロニクス
研究開始時の研究の概要	脳の独特で高度・高効率・人間的な情報処理は未だに実現できず、デジタル計算パラダイムの大転換が必須である。そこで、新たな計算の枠組みとしてブレインモルフィックコンピューティングを創生し、これを高効率・高性能なハードウェアとして実現するための基盤を構築する。このため、脳の生物物理を、デバイス物理とダイナ ...
研究実績の概要	１．脳型デバイス・回路基盤の構築：スピントロニクス素子を用いた人工ニューロン・シナプスの実現に向け、材料・素子研究を継続して行い、アナログ的性質の向上や読み出し信号の増大が可能な構造の開発を推進した。また、自励発振機能を有するニューロン回路の構築に用いる共鳴トンネルダイオード(RTD)の製作プロセス ...
現在までの達成度 (区分)	2: おおむね順調に進展している

この課題の研究成果物	国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (54件うち国際共著 15件、査読あり 54件、オープンアクセス 39件) 学会発表 (278件うち国際学会 105件、招待講演 66件) 備考 (11件)

5. オンデマンド膵臓刺激による2型糖尿病のデジタルコントロールの数理

研究課題

研究種目	基盤研究(C)
審査区分	小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
研究機関	東北大学 (2021-2022) 筑波大学 (2019-2020)
研究代表者	安東弘泰東北大学, 材料科学高等研究所, 教授
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31完了
キーワード	カオス制御 / 膵β細胞 / Chayモデル / Rizモデル / フィードバック制御 / 数理モデル / 膵ベータ細胞 / シミュレーション / バースト発火 / 同期 / ネットワーク / 機械学習
研究開始時の研究の概要	本研究では糖尿病における膵β細胞のインスリン分泌機能改善のための数理的アプローチとして, 以下の3ステップを実践する. 1) 機能不全細胞を数理モデル化する. 2) 正常機能を移植するという観点に基づく膵臓刺激療法を提案する. 3) 実データを用いてモデルに個体差を加味し, 機械学習による個別最適な ...
研究成果の概要	２型糖尿病の新たな治療法開発を目指し、オンデマンドな膵臓電気刺激のデジタル制御モデルを提案した。具体的には、血糖値を制御するインスリン分泌に関わる膵β細胞の活動を数理モデルにより表現し、これにフィードバック制御の仕組みを適用した。これにより以下の成果を得た。膵β細胞のモデルとして、確率的な振る舞いと ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (9件うち査読あり 3件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件うち国際学会 10件、招待講演 1件)

6. 活動電位形状に対する非線形ダイナミクス解析手法の構築

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	感性情報学
研究機関	東京大学 (2018) 東京理科大学 (2016-2017)
研究代表者	藤原寛太郎東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任准教授
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31完了
キーワード	非定常確率過程 / 統計量 / 数理工学 / 神経科学 / 生物物理 / 生物・生体工学 / 統計数学
研究成果の概要	神経スパイク時系列に対する様々な統計解析手法の提案・検討を行った。その結果、これまでの統計解析手法では適用が難しいとされてきたような長時間相関を有する時系列データや、極めて定常な時系列データに対して我々の開発した統計解析手法が有効であることを示された。さらに、神経スパイク時系列の複雑性としてデータの ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 5件、オープンアクセス 4件) 学会発表 (46件うち国際学会 13件、招待講演 1件)

7. ２型糖尿病における人工的膵臓刺激装置設計のための数理モデル研究

研究課題

研究種目	挑戦的萌芽研究
研究分野	生命・健康・医療情報学
研究機関	筑波大学
研究代表者	安東弘泰筑波大学, システム情報系, 准教授
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2018-03-31完了
キーワード	膵β細胞 / 力学系理論 / 発火パターン / イオンチャンネル
研究成果の概要	２型糖尿病の新治療法開発を目指し、膵臓電気刺激療法の原理モデルを提案した。具体的には、血糖値を制御するインスリン分泌に関わる膵β細胞の活動を数理モデルにより表現し、次の成果を得た。１）電気刺激のモデルとして、白色雑音に対する膵β細胞の応答をシミュレーションにより検討し、バースト発火の頻度上昇などイン ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (6件うち国際共著 1件、査読あり 6件、謝辞記載あり 4件、オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件うち国際学会 11件)

8. 生命病態システムの数理モデリングとその個別化医療への応用のための数理的基盤の確立

研究課題

研究種目	基盤研究(S)
研究分野	数理情報学
研究機関	東京大学
研究代表者	合原一幸東京大学, 特別教授室, 特別教授
研究期間 (年度)	2015-05-29 – 2020-03-31完了
キーワード	生命病態システム / 数理モデリング / 個別化医療 / 内分泌療法 / 動的ネットワークバイオマーカー / 数理的基盤
研究成果の概要	本研究では、前立腺がんの間欠的内分泌療法などに代表される生命病態システムの数理モデルを構築するとともに、その成果を実際の臨床治療へと応用するためのモデリングや解析手法等の数理的基盤を確立した。また、新しい数理データ解析手法である動的ネットワークバイオマーカー理論を数理的に整備し体系化すると同時に、個 ...
検証結果 (区分)	A+
評価結果 (区分)	A: 当初目標に向けて順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる

この課題の研究成果物	国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (121件うち国際共著 40件、査読あり 108件、オープンアクセス 77件、謝辞記載あり 5件) 学会発表 (126件うち国際学会 62件、招待講演 66件) 図書 (6件) 備考 (3件) 産業財産権 (5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

9. 単一神経細胞の活動電位データを用いた統計解析手法の開発

研究課題

研究種目	若手研究(B)
研究分野	感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関	東京理科大学 (2014) 埼玉大学 (2012-2013)
研究代表者	藤原寛太郎東京理科大学, 工学部, 助教
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2015-03-31完了
キーワード	非定常データ / 統計解析 / 神経科学 / 神経スパイクデータ / 非定常確率過程 / 統計量 / 非定常確率課程
研究成果の概要	多試行神経スパイクデータに対する統計解析手法の開発を行った。具体的には、高次統計量や局所統計量、順序統計量の時間変動を時系列データからより精度よく解析する手法を開発した。開発した手法は、これまで標準的とされてきた統計解析手法と比較して、解析対象となるデータの様々な制約条件を取り払うことを可能とした。 ...

この課題の研究成果物	雑誌論文 (5件うち査読あり 4件、オープンアクセス 1件、謝辞記載あり 3件) 学会発表 (41件)