| 研究課題/領域番号 |
15KT0013
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
連携探索型数理科学
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
日高 昇平 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50582912)
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| 研究分担者 |
ディブレクト マシュー 京都大学, 人間・環境学研究科, 特定講師 (20623599)
高田 美絵子 (森島美絵子) 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 助教 (30435531)
平 理一郎 基礎生物学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 助教 (80712299)
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| 研究期間 (年度) |
2015-07-10 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
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| キーワード | カルシウムイメージング / コネクトミクス / 計算神経科学 / データサイエンス / 情報理論 / 非線形力学系 |
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| 研究成果の概要 |
大脳皮質は、知覚、運動、情動と言った脳の高次機能をつかさどる重要な役割を担っている。先行研究から、個々の神経細胞タイプを決定する形態等のミクロ的な知見や、特定課題に賦活する脳領野などのマクロ的な知見が得られている。しかし、個々の神経細胞の関係に関する中間(メゾ)レベルに関しては、多くが未解明である。そこで、本研究は大脳皮質のカルシウムイメージングデータから機能的結合性を推定する解析法を開発した。開発した解析法は、実データと数値実験の両面から検証され、多数の神経細胞群からより密な結合をもつサブ集団を検出可能であることが確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
脳の情報処理の解明には、個々の神経細胞や、マクロレベルをつなぐ、メゾレベルの神経結合の理解が不可欠である。将来的に数千～数万のオーダーへの発展が予想されるCaイメージング法から得られるデータを解析し、機能的神経結合を推定することで数万単位の神経細胞の集団的な計算処理の全体像が明確に記述できる。こうした考えに基づき、大規模な神経ネットワークの情報構造の推定方法の開発を行った。本研究で開発した解析法では1000程度の神経細胞の時系列から、機能的に密な結合をもつ神経細胞のサブ集団を検出できることが確認された。この成果は、大脳皮質の中間スケールの情報構造の解明に寄与すると考えられる。
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