• 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

結合興奮素子系の自己組織的スパイクパターン形成と機能

研究課題

研究課題/領域番号 19540390
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関北海道大学

研究代表者

柳田 達雄  北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80242262)

研究分担者 青柳 富誌生 (青柳 冨誌生)  京都大学, 情報科学研究科, 講師 (90252486)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード興奮素子 / 自己組織化 / パターン形成 / 反応拡散系 / ニューロン・モデル / FitzHugh-Nagumo Model / 側方結合 / 時空間パターン / 同期現象 / 時空カオス / 自己 / 神経発火 / ネットワーク
研究概要

1. 興奮性ダイナミクスは自然界で幅広く観察される振る舞いである. 特に, 神経系における電気刺激の伝達や心筋収縮などの生物機能の重要な役割を担う性質である. 特にリエントラント波は心筋細動の起源の一つであると考えられている. 本研究では興奮場結合系で自発形成されるパルス・ダイナミクスの数値解析を徹底的に行い, その分岐構造を解明した. 具体的には一次元FitzHugh-Nagumo 方程式を側方結合したモデルにより数値実験・分岐解析を行い, リエントラント波の生成起源がパルス同期解のサドル分岐に起因している事を明らかにし, 大域分岐図を求めた. これらの研究は"ifurcation analysis ofsolitary pulse, synchronized pulses and reentrant waves in laterally coupled excitable fibers", Physical Review E, 78, p. 05628-056039(2008)等に学術雑誌に掲載された.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Exploration of Order in Chaos using the Replica Exchange Monte Carlo method2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita and Yukito Iba
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics 2

      ページ: 204-2058

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Co-evolution of phases and connection strengths in a network of phase oscillators2009

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters vol.102,Issue 3

      ページ: 34101-34101

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation analysis of solitary pulse, synchronized pulses and reentrant waves in laterally coupled excitable fibers2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita, Hiromichi Suetani and Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      Physical Review E 78

      ページ: 5628-56039

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulse Dynamics in Coupled Excitable Fibers : Soliton-like Collision, Recombination, and Overtaking2008

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Suetani, Tatsuo Yanagita and Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcations and Chaos 18

      ページ: 2289-2308

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of a Market with Heterogeneous Learning Agents2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita and Tamotsu Onozaki
    • 雑誌名

      Journal of Economic Interaction and Coordination 3

      ページ: 107-118

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal weighted networks of phase oscillators for synchronization2008

    • 著者名/発表者名
      Takuma Tanaka and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Physical Review E vol.78,Issue.4

      ページ: 46210-46210

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input-output relation of FitzHugh-Nagumo elements arranged in a trifurcated structure2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita
    • 雑誌名

      Physical Review E 76

      ページ: 56215-56228

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrony-induced switching behavior of spike-pattern attractors created by spike-timing dependent plasticity2007

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Neural Computation Vol.19,No.10

      ページ: 2720-2738

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrony-induced attractor transition in cortical neural networks organized by spike-timing dependent plasticity2007

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics Vol19,No.4

      ページ: 409-415

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input-Output Relation of FitzHugh-Nagumo Elements Arranged in a Trifurcate Structure2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 76

      ページ: 56215-56228

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ネットワークの結合変化と振動子ダイナミクスの相互作用が示す自発構造形成2009

    • 著者名/発表者名
      青木高明、青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      池袋
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Design of Functional Oscillatory Networks with Replica Exchange Monte Carlo2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita
    • 学会等名
      Interfacial dynamics on the boundaries of physics, chemistry, biology and mathematics
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 振動子の同期を最適化する複雑ネットワークの重み構造2008

    • 著者名/発表者名
      田中琢真, 青柳富誌生
    • 学会等名
      第66回形の科学シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(口頭)
    • 年月日
      2008-10-31
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 結合変化を伴う位相振動子系におけるネットワーク構造の自発形成と解析2008

    • 著者名/発表者名
      青木高明, 青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      盛岡
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 引き込みを最適化する位相振動子ネットワークの多様性-拡張アンサンブル法によるアプローチ2008

    • 著者名/発表者名
      伊賀志朗、吉井義裕、伊庭幸人、青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Evolutionary Design of Robust Oscillatory Networks2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita and A. Mikhilov
    • 学会等名
      Pattern Formation in Biological Networks
    • 発表場所
      Max-Planck Institute, Germany
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A coevolving network of phase oscillators-Typical three types of collective behaviors-2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki,and Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      Dynamics Days Asia Pacific 5(DDAP5)The 5th International Conference on Nonlinear Science
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Extended Ensemble Monte Carlo for Designing Dynamical Systems2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita and Y. Iba
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe 2008
    • 発表場所
      Delft University of Technology, Holland
    • 年月日
      2008-08-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of Chaotic Dynamical System by Extended Monte Carlo Method2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita, Y. Iba
    • 学会等名
      SigmaPhi2008 Statistical Physics
    • 発表場所
      Chania, Greece
    • 年月日
      2008-07-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Extended Ensemble Monte Carlo for Designing Dynamical Systems2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita and Y. Iba
    • 学会等名
      Dynamics Days Europe 2008
    • 発表場所
      Delft University of Tec hnology, Holland
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Pulse Dynamics in a Coupled Excitable Media2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita, H. Suetani, and K. Aihara
    • 学会等名
      Nonlinear Dynamics and Chaos : Advances and Perspectives
    • 発表場所
      Aberdeen, UK
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A Model of Market Share Dynamics with Boundedly Rational Agents2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita and T. Onozaki
    • 学会等名
      The Fifth International Workshop on Agent-based Approaches in Economic and Social Complex Systems
    • 発表場所
      Waseda Univ., Tokyo
    • 年月日
      2007-08-29
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of a Market with Heterogeneous Learning Agents2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yanagita and T. Onozaki
    • 学会等名
      ESHIA
    • 発表場所
      George Mason Univ., Washington DC, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Regional"Business Cycle Synchronization through Expectations"2007

    • 著者名/発表者名
      T. Onozaki and T. Yanagita
    • 学会等名
      ESHIA
    • 発表場所
      George Mason Univ., Washington DC, USA
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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