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神経活動データを用いた神経回路の推定と回路構造の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22700321
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関独立行政法人理化学研究所 (2011-2012)
京都大学 (2010)

研究代表者

野村 真樹  独立行政法人理化学研究所, 細胞システムモデル化研究チーム, 研究員 (90552688)

研究協力者 櫻井 芳雄  京都大学, 大学院・文学研究科, 教授 (60153962)
郷原 一壽  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40153746)
窪田 芳之  生理学研究所, 大脳皮質機能研究系, 准教授 (90192567)
木村 周平  鳥取大学, 大学院・工学研究科, 准教授
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード神経回路モデル / ベイズ推定 / 神経細胞モデル / ロルの法則 / 錐体細胞 / 抑制性シナプス / 数理モデル / シミュレーション / 培養神経細胞 / 同期活動 / バースト活動 / 神経回路網モデル / パラメータ推定 / ダイナミックベイズモデル / 必要条件 / 十分条件
研究概要

培養神経細胞から計測されたバースト状のスパイクデータを用いて神経回路網の推定を行った。神経回路網の推定はベイズ推定を用いて行い、得られた回路の結合強度は裾の長い分布をしていた。推定結果を用いてシミュレーションを行った結果、実験データで見られるバースト状の同期的神経活動が再現できたが、結合強度をランダムシャッフルする事でその同期的活動は消失した。バースト状の神経活動を誘導するためには結合強度の分布とその構造が重要である事が分かった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Functional Significance of Rall's Power of Three Halves Law in Cortical Nonpyramidal Cells2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kubota
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics (III)

      巻: XVI ページ: 45-51

    • DOI

      10.1007/978-94-007-4792-0_7

    • ISBN
      9789400747913, 9789400747920
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conserved properties of dendritic trees in four cortical interneuron subtypes2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, F. Karube, M. Nomura, A.T. Gulledge, A. Mochizuki, A. Schertel & Y. Kawaguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: vol.1 ページ: 89-89

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conserved properties of dendritic trees in four cortical interneuron subtypes2011

    • 著者名/発表者名
      Kubota Y, Karube F, Nomura M, Gulledge AT, Mochizuki A, Schertel A and Kawaguchi Y
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 1 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep00089

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple Model of a Neuronal Network Reproducing Synchronous Bursts2010

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, D. Ito, K. Gohara & T. Aoyagi
    • 雑誌名

      Proceedings MEA Meeting 2010

      ページ: 199-200

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple Model of a Neuronal Network Reproducing Synchronous Bursts2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nomura, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings MEA Meeting 2010

      ページ: 199-200

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional Significance of Rall's Power of Three Halves Law in Cortical Nonpyramidal Cells

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, M. Nomura, K. Fuyuki & Y. Kawaguchi
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics

      巻: (III) (in press)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Conserved properties of dendritic trees in four cortical interneuron subtypes2012

    • 著者名/発表者名
      窪田芳之, 苅部冬紀, 野村真樹, 川口泰雄
    • 学会等名
      第35回日本神経科学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Locally limited IPSC conduction on cortical pyramidal cell induced by FS nonpyramidal cell2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, S, Kondo, M. Nomura, S. Hatada, H. Kita, M. Yamaguchi, F. Karube & Y. Kawaguchi
    • 学会等名
      8th FENS Forum of European Neuroscience
    • 発表場所
      Barcelona
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Conserved properties of dendritic trees in four cortical nonpyramidal cell subtypes2012

    • 著者名/発表者名
      窪田芳之, 苅部冬紀, 野村真樹, 川口泰雄
    • 学会等名
      第117回日本解剖学会総会
    • 発表場所
      甲府
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Practical application of cmgraph method in using bipedal locomotion data2012

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura
    • 学会等名
      IV Developers Workshop on the Conley-Morse Database Project
    • 発表場所
      Hawaii
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Conserved properties of dendritic trees in four cortical interneuron subtypes2012

    • 著者名/発表者名
      窪田芳之
    • 学会等名
      第35回日本神経科学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Locally limited IPSC conduction on cortical pyramidal cell induced by FS nonpyramidal cell2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kubota
    • 学会等名
      8th FENS Forum
    • 発表場所
      バルセロナ、スペイン
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Practical application of the cmgraph method in using real data2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura
    • 学会等名
      Workshop on Applied Dynamical Systems
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dendritic dimensions and signal conduction properties of cortical nonpyramidal cells2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, M. Nomura, F. Karube, A.T. Gulledge & Y. Kawaguchi
    • 学会等名
      3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics
    • 発表場所
      Niseko
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Simple Model of a Neuronal Network Reproducing Synchronous Bursts2010

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nomura
    • 学会等名
      7th International Meeting on Substrate Integrated Microelectrode Arrays
    • 発表場所
      Reutlingen, Germany
    • 年月日
      2010-07-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dendritic dimensions and signal conduction properties of cortical nonpyramidal cells2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, F. Karube, M. Nomura, A.T. Gulledge, K. Hashimoto, A. Mochizuki & Y. Kawaguchi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Simple Model of a Neuronal Network Reproducing Synchronous Burst2010

    • 著者名/発表者名
      M. Nomura, D. Ito, K. Gohara & T. Aoyagi
    • 学会等名
      the 7th International Meeting on Substrate-Integrated Microelectrode Arrays
    • 発表場所
      Reutlingen
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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