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本研究は、脳内で記憶情報が神経スパイク信号によってどのように表現されているかを知るために、(A)神経細胞がどのような条件でスパイク信号を発生し、どのくらいの情報を送ることができるか、を知る目的の脳切片スライス実験、(B)スパイク信号を送る神経細胞集団の数理モデルを構築し、その集団が入力シグナルに応じていくつかの状態を選択することができるか、を知る目的の理論的研究を4年計画で推し進めるが、平成12年度はこの4年計画の初年度に当たる。(A)脳切片スライス実験について:脳切片スライス実験の準備実験を開始した。まずは当方の大学院生を京都大学医学部に派遣し、標準的な細胞内通電実験の技能を習得させた。それと同時に次年度以降に予定している本格実験の準備を行った。当方はこれまで行われてきた標準的な細胞内通電実験とは異なる新しい実験プロトコルについて検討を加え、その実験に必要となる補助装置も導入しその作動を確認した。(B)数理モデルの構築について:スパイク生成モデルを構築する際に補助となる現象論モデルの時間依存ポアソンモデルについて分析を行った。まず、3種類の時間依存ポアソンモデルについて間隔統計の解析解を求め、なおかつモデルの数値シミュレーションも行った。その結果これらのモデルによって実現できる間隔統計の分布域を確定することができた。一方、活動中の動物の脳神経細胞から計測されたスパイク時系列について、新しい間隔統計量を導入して分析を行った結果、細胞固有の特性を反映する統計量が存在することがわかった。
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