2019 Fiscal Year Annual Research Report
脳回路構築における軸索配線原理の解読
Publicly Offered Research
Project Area | Interplay of developmental clock and extracellular environment in brain formation |
Project/Area Number |
19H04776
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
本田 直樹 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (30515581)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 機械学習 / データ解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
軸索の標的位置は投射元および投射先の遺伝子発現パターンのマッチングによって規定されているとのと考えられているが、実際の神経回路がどのような軸索投射ルールに従って配線されているのかは全く不明である。これまで申請者が開発してきた数理モデルを拡張することで投射ルールが定式化されるのだが、そのパラメータ推定を行うことで、軸索投射ルールの解読が可能であることを示した。実データとして、Allen Brain Atlasから「神経コネクトーム」および「脳組織におけるISH分布」のデータを取得した。現在、データ駆動的に軸索投射ルールを推定する機械学習法の開発を継続している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
軸索投射ルールを記述する数式の導出を行い、未知パラメータの数とデータ数の関係から、パラメータ推定が実行可能であることを確認した。現在、データ駆動的に軸索投射ルールを解読するための機械学習法の開発を継続している段階である。また、Allen Brain Atlasの仕様の理解に時間がかかってしまい、データ取得が遅れてしまった。これらの状況を総合して、「③やや遅れている。」と判定した。
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Strategy for Future Research Activity |
現在開発中の手法の実データへの応用を目指す。まずは、回路構造がよく分かっている脳領域に絞って解析を行うことで、手法の妥当性の検証を行う。今後は成体マウスのISH分布のみならず、発生中のISH分布データも取り込むため、脳形状のレジストレーション法の検討を行っていく。
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