| 研究課題/領域番号 |
21K12105
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分62010:生命、健康および医療情報学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤原 寛太郎 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任准教授 (00557704)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 神経伝達物質 / 数理モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳情報の伝達過程で欠かせない神経伝達物質は、シナプスで放出され、標的となる細胞に興奮または抑制の応答反応を伝える低分子の化学物質である。神経伝達物質の均衡が保たれないことにより様々な疾患を呈することが知られている。本研究では、数理モデルも用いて神経伝達物質の非均衡がどのようなメカニズムで最終的に疾患を呈するに至るのかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
神経伝達物質の数理モデルを構築し、その神経ネットワークへ与える影響の解析を進めた。特に、１）発達に伴う脳・神経系の構造や機能の変化を考慮した数理モデル、２）シナプス刈り込みを考慮した数理モデル、を構築した。その結果、神経伝達物質が脳波リズムに与える影響が明らかとなった。精神疾患患者にみられる脳波リズム研究から、神経伝達物質が脳波を介してと精神疾患とつながっていることが示された。また、神経伝達物質のみならず、脳の血管系ダイナミクスも脳波ダイナミクスに大いに影響を与えることがわかった。神経細胞ネットワークと脳血管系の相互作用により様々な脳現象が創発されることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
私たちの脳の中には情報伝達の際、神経伝達物質とよばれる様々な種類の化学物質が用いられ、それぞれが各々の均衡を保ち適切に役割を果たしている。その均衡が崩れると、様々な疾患を呈する。しかし、神経伝達物質の均衡の破綻がどのようなメカニズムで疾患を呈するに至るのかは、詳しくわかっていない。そこで本研究では、数理的アプローチによりそのプロセスとメカニズムを理解した。その結果、脳の疾患へと至る神経のメカニズムが数理的に説明でき、その治療にあたりどのようなアプローチを行えばいいのかについても数理的に示すことができた。
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