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2011 Fiscal Year Final Research Report

Theoretical Study on Memory and Cognitive Functions in Hippocampus and Dendritic Information Integration

Research Project

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Project/Area Number 20509001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

OMORI Toshiaki  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (10391898)

Project Period (FY) 2008 – 2011
Keywords海馬体 / 樹状突起 / 記憶認知機能 / 位相応答曲線 / 膜特性 / 数理モデル / 情報表現 / 情報統合
Research Abstract

In this study, we performed theoretical studies using mathematical models in order to investigate relation between dendritic information integration and neuronal information processing such as memory and cognitive functions in hippocampal formation. We showed by analysis and numerical simulations that the impact of sensory inputs given to distal dendrite on somatic response is significantly enhanced by effect of spatial structure of electrical properties over dendrite. Furthermore, we performed theoretical studies using mathematical model for spatial cognition function, one for memory function, and one for information representations of both face angle and face identity. We also clarified an analytical relation between phase response curve and neuronal membrane properties.

  • Research Products

    (39 results)

All 2012 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 14 results) Presentation (22 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] 海馬システムの数理モデル2011

    • Author(s)
      大森敏明, 岡田真人
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience-臨床神経科学-

      Volume: Vol.29, No.2 Pages: 162-166

  • [Journal Article] Measurement of Infinitesimal Phase Response Curves from Noisy Real Neurons2011

    • Author(s)
      Keisuke Ota, Toshiaki Omori, Shigeo Watanabe, Hiroyoshi Miyakawa, Masato Okada, Toru Aonishi
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: Vol.84 Pages: 041902-1. 041902-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear Effect on Phase Response Curve of Neuron Model2011

    • Author(s)
      Munenori Iida, Toshiaki Omori, ToruAonishi, Masato Okada
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: Vol.7064 Pages: 240-250

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of Dendritic Spatiotemporal Calcium Dynamics by Nonlinear State Space Modeling2011

    • Author(s)
      Takamasa Tsunoda, Yoshiaki Oda Toshiaki Omori, Masashi Inoue, Hiroyoshi Miyakawa, Masato Okada, Toru Aonishi
    • Journal Title

      Modeling and Simulation Technology

      Pages: 336-343

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Switch of Encoding Characteristics in Single Neurons by Subthreshold and Suprathreshold Stimuli2010

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, and Masato Okada
    • Journal Title

      Physical Review E

      Pages: 021901-1-021901-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Analytic Solution of the Cable Equation Predicts Frequency Preference of a Passive Shunt-End Cylindrical Cable in Response to Extracellular Oscillating Electric Fields2010

    • Author(s)
      Hiromu Monai, Toshiaki Omori, Masato Okada, Masashi Inoue, Hiroyoshi Miyakawa, and Toru Aonishi
    • Journal Title

      Biophysical Journal

      Volume: Vol.98 Pages: 524-533

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スパイクレスポンスモデルの位相応答曲線2010

    • Author(s)
      飯田宗徳, 大森敏明, 青西亨, 岡田真人
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌数理モデル化と応用

      Volume: Vol.3 Pages: 44-50

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 樹状突起における電気的応答特性の推定2010

    • Author(s)
      清水裕一郎, 大森敏明, 青西亨, 岡田真人
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌数理モデル化と応用

      Volume: Vol.3 Pages: 74-82

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 粒子フィルタによる細胞内カルシウム動態の推定2010

    • Author(s)
      角田敬正, 大森敏明, 宮川博義, 岡田真人, 青西亨
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌数理モデル化と応用

      Volume: Vol.3 Pages: 92-98

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Steep Decrease in the Specific Membrane Resistance in the Apical Dendrites of Hippocampal CA1 Pyramidal Neurons2009

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, Hiroyoshi Miyakawa, Masashi Inoue and Masato Okada
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: Vol.64 Pages: 83-95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] MAP Estimation Algorithm for Phase Response Curves Based on Analysis of the Observation Process2009

    • Author(s)
      Keisuke Ota, Toshiaki Omori and Toru Aonishi
    • Journal Title

      Journal of Computational Neuroscience

      Volume: Vol.26 Pages: 185-202

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural Network Model with Discrete and Continuous InformationRepresentation2009

    • Author(s)
      Jun Kitazono, Toshiaki Omori and Masato Okada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: Vol.78 Pages: 114801-1-114801-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Is the Langevin Phase Equation an Efficient Model for Oscillating Neurons2009

    • Author(s)
      Keisuke Ota, Takamasa Tsunoda, Toshiaki Omori, Shigeo Watanabe, Hiroyoshi Miyakawa, Masato Okada and Toru Aonishi
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: Vol.197 Pages: 012016-1-012016-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of Non-Uniform Membrane Property over the Dendrite : Data Assimilation Approach using Bioimaging Data and Multi-Compartment Model2009

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, Hiroyoshi Miyakawa, Masashi Inoue and Masato Okada
    • Journal Title

      Proceedings of Asia Simulation Conference

      Pages: 90-1-90-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 確率的Slow Feature Analysisにおける観測ノイズの影響

    • Author(s)
      関口智樹, 大森敏明, 岡田真人
    • Journal Title

      情報処理学会数理モデル化と応用

      Volume: (採録決定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 樹状突起膜電位の時空間ダイナミクスを統計的に推定する2012

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 神経細胞の位相応答曲線に対する摂動強度の影響2012

    • Author(s)
      飯田宗徳,大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 膜電位イメージングに基づく樹状突起の膜抵抗の不均一分布の推定2012

    • Author(s)
      北園淳,大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] Slow Feature Analysisへの確率伝搬法の適用2012

    • Author(s)
      関口智樹,大森敏明,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] スパースな局在興奮を持つ神経回路モデル2012

    • Author(s)
      萬田暁,大森敏明,北園淳,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 経細胞の位相応答曲線における摂動強度の影響2012

    • Author(s)
      飯田宗徳,大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      玉川大学
    • Year and Date
      2012-03-15
  • [Presentation] スパースな局在興奮を持つ神経回路モデル2012

    • Author(s)
      萬田暁,大森敏明,北園淳,岡田真人
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      公立はこだて未来大学
    • Year and Date
      2012-01-27
  • [Presentation] 樹状突起上に不均一に分布する膜応答特性を統計的に推定する2011

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2011-07-26
  • [Presentation] Slow Feature Analysisへの確率伝搬法の適用2011

    • Author(s)
      関口智樹,大森敏明,岡田真人
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2011-07-26
  • [Presentation] リズム現象の数理~非線形神経システムへの位相縮約によるアプローチ2011

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      第88回知能化医療システム研究会
    • Place of Presentation
      笠岡第一病院
    • Year and Date
      2011-07-23
  • [Presentation] 樹状突起に不均一に分布する膜応答特性の推定~ベイズ統計に基づく情報抽出~2011

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      第5回学融合ビジュアライゼーションシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学柏図書館メディアホール
    • Year and Date
      2011-06-24
  • [Presentation] Statistical Estimation of Non-Uniform Distribution of Dendritic Membrane Properties2011

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, Masato Okada
    • Organizer
      The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics
    • Place of Presentation
      Hilton Niseko Village, Japan
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] Statistical Estimation of Non-Uniform Dendritic Membrane Properties2010

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, and Masato Okada
    • Organizer
      The Fourth International Neural Microcircuitry Conference
    • Place of Presentation
      Signal Processing Mechanism of Cortical Neurons, Kanucha Resort
    • Year and Date
      20100626-27
  • [Presentation] 「樹状突起膜電位の時空間ダイナミクスを統計的に推定する」統計数理研究所研究会2010

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      神経科学と統計科学の対話
    • Place of Presentation
      統計数理研究所
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Switch of Encoding Characteristics in Single Neurons by Subthreshold and Suprathreshold Stimuli2010

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Toru Aonishi, and Masato Okada
    • Organizer
      40th Annual Meeting Society for Neuroscience(Neuroscience 2010)
    • Place of Presentation
      San Diego, U. S. A.
    • Year and Date
      2010-11-17
  • [Presentation] 樹状突起上に不均一に分布する膜応答特性の統計的推定2010

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      計測自動制御学会第25回生体・生理工学シンポジウム(BPES 2010)
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-09-24
  • [Presentation] Dynamic Clamp : Bridging between Theory and Experiment2010

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Opening Remarks
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会第53回日本神経化学学会大会第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-09-04
  • [Presentation] 樹状突起上に不均一に分布する膜応答特性の統計的推定2010

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      第33回日本神経科学大会第53回日本神経化学学会大会第20回日本神経回路学会大会合同大会(Neuro2010)
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター
    • Year and Date
      2010-09-02
  • [Presentation] イメージングデータからの神経樹状突起ダイナミクスの抽出2010

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      第3回学融合ビジュアライゼーションシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学武田ホール
    • Year and Date
      2010-05-17
  • [Presentation] 入力刺激が閾値上か閾値下かに依存する神経細胞の符号化特性の変化2010

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] 樹状突起における膜応答特性の不均一性分布の推定2008

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      東京大学複雑系生命システム研究センター研会「多次元複雑システムの観測科学」
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-12-20
  • [Presentation] 海馬CA1錐体細胞の樹状突起における膜特性分布の推定とその機能的意義の検討2008

    • Author(s)
      大森敏明,青西亨,宮川博義,井上雅司,岡田真人
    • Organizer
      2008年度シナプス研究会「シナプス成熟と可塑性のダイナミクス」
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2008-12-04
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~omoritos/

  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/omori

URL: 

Published: 2013-07-31  

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