Neural information processing by interaction of the dendritic membrane and extracellular electric fields : Experimental studies and construction of mathematical models
| Project/Area Number |
17300096
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Bioinformatics/Life informatics
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
MIYAKAWA Hiroyoshi Tokyo University of Pharmacy and Life Science, 生命科学部, 教授 (90166124)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
INOUE Masashi 東京薬科大学, 生命科学部, 講師 (30339098)
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| Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) |
OHMORI Toshiaki 理化学研究所, 脳科学総合研究センター・脳数理研究チーム, 研究員 (10391898)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2008
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2008)
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| Budget Amount *help |
¥17,530,000 (Direct Cost: ¥15,400,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2007: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2005: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
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| Keywords | 細胞外電場 / 電位イメージング / 電位非依存性イオンチャネル / EPSP / 数理モデル / ケーブル方程式 / シミュレーション / 樹状突起 / シュミレーション / ニューロン / 電気生理学 / 膜抵抗分布 / 活動電位 |
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| Research Abstract |
電位イメージング法により細胞外電場に対する海馬ニューロンの応答を実験的に検討し、(1) 活動電位の発生部位が直流電場によって移動すること、(2) 直流電場に対する応答がIhチャネルには本質的に依存しないが、(3) リークチャネル、TRPチャネルを修飾する条件下では変化することを見出した.(4) コンピュータシミュレーションにより、直流電場に対する応答の決定要因の一つが樹状突起端の膜抵抗にあることを示した.(5) 樹状突起をケーブルとみなし、細胞外電場に対する応答をケーブル方程式の解析解として理論的に求める方法を開発した.その結果、一端にリークのあるケーブルでは周期的細胞外電位に対して周波数選好性のみられること、さらに(6) 非リーク端における電位変化の振幅が増大することを見出した.
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Report
(5 results)
Research Products
(37 results)
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[Journal Article] athematical analysis on dynamical behavior of a cylinderical cable induced by extracellular electrical field II2009
Author(s)
Monai,H., Omori, T., Okada, M., Inoue, M., Miyakawa, H., and Aonishi, T.
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Journal Title
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[Journal Article] Mathematical analysis on dynamical behavior of acylinderical cable induced by extracellular electrical field H2009
Author(s)
Monai, H., Omori, T., Okada, M., Inoue, M., Miyakawa, H., & Aonishi, T.
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Journal Title
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[Presentation] Mathematical analysis on dynamical behavior of a cylinderical cable induced by extracellular electrical field2008
Author(s)
Monai, H., Aonishi, T., Omori, T., Inoue, M., Okada, M., Miyakawa, H.
Organizer
Neuroscience2008
Place of Presentation
Washington, DC.U.S.A
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[Presentation] Mathematical analysis on dynamical behavior of acylinderical cable induced by extracellular electricalfield.2008
Author(s)
Monai, H., Aonishi, T., Omori, T., Inoue, M., Okada, M., & Miyakawa, H.
Organizer
Neuroscience 2008
Place of Presentation
Washington, DC.
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[Presentation] Intracellular Ca2+ elevation accompanying NMDA receptor-mediated piateau potential in hippocampal CAl Pyramidal neurons.2008
Author(s)
Kodama, S., Watanabe, S., Suzuki, T., Izumi, T., Baba, H., Inoue, M., & Miyakawa, H.
Organizer
Neuroscience 2008
Place of Presentation
Washington, DC.
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[Presentation] Steep decrease of membrane resistance in distal dendrite of hippocampal CA1 pyramidal neuron2006
Author(s)
Omori, T., Aonishi, T., Miyakawa, H., Inoue, M., and Okada, M.
Organizer
Annual Meeting of Society for Neuroscience
Place of Presentation
Georgia, Atlanta
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