2016 Fiscal Year Annual Research Report
Information Theoretic Understanding of Autonomic Cardiac Regulation and Its Application to Medical Diagnosis
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26330329
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大西 昇 名古屋大学, 情報科学研究科, 研究員 (70185338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 博章 名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (70283421)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 心拍変動 / 自律的調節機能 / 独立成分分析 / 計算機診断支援 / コーディングメカニズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心臓の洞房結節以外の部位から起こる（異所性）拍動の発生の説明を試みた．異所性拍動は，心リズムの予期せぬ変化で，心拍動の過剰あるいは欠損をもたらす．この異所性拍動の原因は不明であるが，ペースメーカ細胞が脱分極できないことに帰着されることが多い．不思議なことに，異所性拍動は，心臓異常のある人に発生する傾向がある．ペースメーカ細胞で観察される一定しない振舞を説明するために，通信チャンネルとのアナロジーで心臓を考える．すなわち心臓は，情報処理能力の上限があり，それを越えた処理によるエラーが発生する．このエラーを異所性拍動と考える．
心律動の制御における自律的心臓調節の重要な役割については，多くのことが知られている． しかし，心拍動のコーディングの基礎となるメカニズムは完全には理解されていない． 本年度は，心拍間隔データから得られたポピュレーションコードを使用して，心律動生成に関わるコーディングメカニズムを調べた． その結果，ポピュレーションコードが心拍間隔データを分解する空間の次元は，健康者から非健康者になるにつれて減少する，コーディング構造を有することを示す．空間次元の減少は，通信チャネル容量の低下，すなわち心臓の情報処理能力の減少と考えることができる．このことは，心臓の処理能力に応じて，ペースメーカ細胞が自己組織化できるだけでなく，正常な心律動を維持するためにその可変性を減少させうることを示唆する．この成果を，学術論文誌BioMed Research Internationalの論文および電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス(MBE)研究会での口頭発表として公表した．
３年間での研究内容と成果および今後の課題を，報告書としてまとめた．
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Research Products
(2 results)
