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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Establishing Multiple-Scale Connectomics

Research Project

Project/Area Number 17K19456
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

下野 昌宣  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (30552137)

Project Period (FY) 2017-06-30 – 2020-03-31
Keywords神経 / 脳 / ネットワーク / 3Dスキャン / ビックデータ / 非一様 / 抑制細胞 / 情報
Outline of Annual Research Achievements

昨年より、ネットワーク構築の手法を改良した(抑制性細胞も含めた多細胞間の相互 作用ネットワークを構築して解析する)手法を開発してきた。その手法を用いて、多細胞間の相互作用ネットワ ークにおける新たな知見を得た。その研究は、bioRxivとして公開され、投稿中である[Kajiwara et al., 2019]。また2018年度に開発した3Dスキャンを用いたミクロ回路の全脳への埋め込み方法を活用して、脳の多領域からの体系的に計測部位を選び、計測を積み重ねて来た。そこから得られるミクロ回路の脳領域間での非一様 な違いが、今後、開発される数理モデルのリアリティを格段に高める事に寄与してゆく事が期待される。研究成果の学術的意義や社会的意義 脳は、100億のオーダーの数の神経細胞が繋がって出来ている。その細胞間のつながりは、単にランダムではな く、ある種の構造だった複雑性を有している。そして、脳領域間で、その特性は異なっている(非一様である)。 そして、その非一様さを体系的に計測する事は、国家的なビックプロジェクトではないと難しいと専門家でも思っている者も多い。そこを、多細胞の計測と分析手法を成熟させ、3Dスキャンを活用する新たな切り口で、現実 的に大目標を体系的に前進させている。この様な研究が、脳がもし疾患になるとどうなるのか、を予測した結果 を解釈したりする助けとなるリアリティを有した数理モデルにつながる確実な道の一つである。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] taiwan/national central univerisity(その他の国・地域)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      taiwan/national central univerisity
  • [Journal Article] Inhibitory neurons are a Central Controlling regulator in the effective cortical microconnectome.2020

    • Author(s)
      Kajiwara, M., Nomura, R., Goetze, F., Akutsu, T., & Shimono, M.
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 218 Pages: 954016

    • DOI

      https://doi.org/10.1101/2020.02.18.954016

    • Open Access
  • [Journal Article] 3D Scanning Technology Bridging Microcircuits and Macroscale Brain Images in 3D Novel Embedding Overlapping Protocol.2019

    • Author(s)
      Ide, S., Kajiwara, M., Imai, H., Shimono, M.
    • Journal Title

      J. Vis. Exp.

      Volume: 147 Pages: e58911

    • DOI

      10.3791/58911

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neural network embedding of real neuronal networks [オーラル, 審査あり]2020

    • Author(s)
      Hase T., Shimono M.
    • Organizer
      NetSciX 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Natural embeddiment of microconnectome to bridge a scale gap.2019

    • Author(s)
      Kajiwara, M., Ide, S., Imai, H., Shimono, M.
    • Organizer
      Network Science seminar 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] [An introductory talk] From Neuroscience to Network Science (招待講演)2019

    • Author(s)
      Shimono M.
    • Organizer
      Network Science seminar 2019
    • Invited
  • [Presentation] Multi-scale Comparison Visualization System of Mouse Brain. (国際学会)2019

    • Author(s)
      L. Puwen, H. Natsukawa, M. Shimono, K. Koyamada
    • Organizer
      PasificVis 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Excitatory and Inhibitory Information flows on Micriconnectome [オーラル, 審査あり]2019

    • Author(s)
      Motoki Kajiwara, Felix Goetz, Akitoshi Seiyama, Masanori Shimono
    • Organizer
      Neuro2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Basic topologies of E/I categorized microconnectome.2019

    • Author(s)
      梶原基, 下野 昌宣
    • Organizer
      次世代脳シンホジウム
  • [Book] 脳のネットワーク2020

    • Author(s)
      オラフ スポーンズ著, 下野昌宣 訳
    • Total Pages
      408
    • Publisher
      みすす書房
    • ISBN
      9784622088844
  • [Remarks] 3D Scanning Technology Bridging Micro and Macro

    • URL

      https://www.jove.com/video/58911/3d-scanning-technology-bridging-microcircuits-macroscale-brain-images

  • [Remarks] @Sci_Ani

    • URL

      https://twitter.com/Sci_Ani/status/1128223237303951360

  • [Remarks] Bridging scales of brain

    • URL

      https://www.nationaltribune.com.au/bridging-scales-of-brain/

  • [Remarks] Bridging scales of brain

    • URL

      https://www.miragenews.com/bridging-scales-of-brain/

  • [Remarks] シリーズ白眉対談14「実験と理論とシミュレーション」

    • URL

      https://www.hakubi.kyoto-u.ac.jp/pub/nl15/Newsletter015-03.pdf

URL: 

Published: 2021-01-27  

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