• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

神経細胞ネットワークの内部状態制御によるラット脳の可塑的変化と記憶の関連の検証

研究課題

研究課題/領域番号 13J09939
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 融合脳計測科学
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2014)
東京大学 (2013)

研究代表者

芳賀 達也  独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,070千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード海馬 / 長期記憶 / スパイクソーティング / 神経細ネットワーク / フードバック制御 / 神経電極 / シナプス可塑性 / 記憶タスク
研究実績の概要

記憶と脳内情報表現の関わりを操作的に調べるツールとして、ラット海馬へ刺入した電極アレイから計測した神経信号をリアルタイム解析し、結合強度などのパラメータ値を推定して電気刺激をフィードバックすることで制御を行うシステムの開発を行ったが、電気刺激による電極の特性変化やアクセスできる細胞数・解像度などの問題により、当初計画していた形式では所望の結果を得ることは困難であった。そこで、電気刺激の代わりに「報酬」をフィードバックすることにより神経活動変化を誘発するNeuronal Operant Conditioning技術を用いることとし、それに合わせたシステムの組み換えを行った。具体的には、神経信号集録・解析を行うコンピュータからの制御信号によってノズルからサッカリン水をごく少量ずつ出せるようにし、水制限下で飼育したラットに報酬としてフィードバックできるようにした。また並行して使用電極やスパイク信号処理アルゴリズムの変更、マイクロドライブ・ファラデーケージの導入など計測・信号処理系統の改善も行った。その結果、自由行動下のラットに対し所望の海馬の変化を安定して誘発することが可能となった。今後、確立したシステムとラット行動実験を組み合わせ、海馬における様々なパラメータの変化、あるいは自発的な神経活動の中に現れる繰り返し時空間パターン構造の変化を誘発した際のラットの記憶にもたらす影響を評価していく予定である。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Efficient Sequential Bayesian Inference Method for Real-time Detection and Sorting of Overlapped Neural Spikes2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Haga, Osamu Fukayama, Yuzo Takayama, Takayuki Hoshino, Kunihiko Mabuchi
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: Vol.219 号: 1 ページ: 92-103

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2013.06.009

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 任意のスパイクオーバーラップを処理可能なスパイクソーティングシステムの開発と応用2014

    • 著者名/発表者名
      芳賀 達也, 満渕 邦彦
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] オンライン・オフライン手法を組み合わせたオーバーラップに頑健なスパイクソーティングの性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      芳賀 達也, 満渕 邦彦
    • 学会等名
      平成26年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      島根大学 松江キャンパス
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Templates and Timings of Spikes in Extracellular Voltage Signals Containing Overlaps of the Arbitrary Number of Spikes2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Haga, Yuzo Takayama, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      大阪国際会議場, 大阪
    • 年月日
      2013-07-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 逐次ベイズ推定に基づくオーバーラップに頑健なリアルタイムスパイク検出法の多点電極アレイへの拡張2013

    • 著者名/発表者名
      芳賀 達也, 深山 理, 満渕 邦彦
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館, 京都
    • 年月日
      2013-06-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi