• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実績報告書

神経細胞ネットワークの内部状態制御によるラット脳の可塑的変化と記憶の関連の検証

研究課題

研究課題/領域番号 13J09939
研究機関東京大学

研究代表者

芳賀 達也  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特別研究員(DC2)

キーワード海馬 / 長期記憶 / スパイクソーティング / 神経細ネットワーク / フードバック制御 / 神経電極 / シナプス可塑性 / 記憶タスク
研究概要

本研究で構築を目指す神経細胞ネットワークの内部状態制御システムの構成要素として、まずラット脳からの信号計測を行うための計測系、そして電気刺激を行うための刺激系の構築およびそれらをPCにリアルタイムに集録・制御するためのインタフェースとなるプログラムの開発を行った。そして、本研究において計測・刺激の対象となるラット海馬へ埋め込む電極アレイの作成を行い、埋め込み手術を実施後、麻酔下での計測・刺激を行い、目的部位の神経信号計測および電気刺激印可が可能であることを確認した。しかし、麻酔下においては計測された神経活動のレベルが低く、さらに麻酔が可塑的変化を阻害するという先行研究が存在したことから覚醒下での計測・刺激を行うべく計測・刺激系に種々の改善を行った。さらに、計測された信号からの神経活動のリアルタイム検出について、かねてより開発中であった手法の詳細な性能評価およびさらなる改良を行い、論文誌や学会への発表を行うとともに今後の研究において使用可能な形に実装を行った。それとともに、抽出した神経活動データから海馬のネットワークの状態についてリアルタイムに解析を行うプログラムの実装も行った。また、本研究においてラット脳内の記憶の状態に関して評価を行うために用いる新規物体認識・モリス水迷路などの記憶タスクに関する準備を行い、ラットにタスクを行わせ、タスクに関して記憶を形成していく過程をスコアから確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究代表者が博士論文の執筆・審査に多大な労力を要したため、システムの完成および評価までは達することはできなかったが、各構成要素ごとに準備を整え目的を達成していることを確認することができた。

今後の研究の推進方策

神経細胞ネットワークに対する制御系の構築について、各構成要素の準備は整っている状態であるため早くに完成および性能評価を目指す。以降は研究計画どおりに進める予定である。研究計画に先駆けて本年度中に記憶タスクについても準備を整えることができ、博士論文についても作業は完了したことから、来年度はよりスムーズな研究遂行が可能と考えられる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Efficient Sequential Bayesian Inference Method for Real-time Detection and Sorting of Overlapped Neural Spikes2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Haga, Osamu Fukayama, Yuzo Takayama, Takayuki Hoshino, Kunihiko Mabuchi
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: Vol.219 ページ: 92-103

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2013.06.009

    • 査読あり
  • [学会発表] Estimation of Templates and Timings of Spikes in Extracellular Voltage Signals Containing Overlaps of the Arbitrary Number of Spikes2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Haga, Yuzo Takayama, Kunihiko Mabuchi
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      大阪国際会議場, 大阪
    • 年月日
      2013-07-04
  • [学会発表] 逐次ベイズ推定に基づくオーバーラップに頑健なリアルタイムスパイク検出法の多点電極アレイへの拡張2013

    • 著者名/発表者名
      芳賀 達也, 深山 理, 満渕 邦彦
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      国立京都国際会館, 京都
    • 年月日
      2013-06-20

URL: 

公開日: 2015-07-15  

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