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2018 年度 実績報告書

活動電位形状に対する非線形ダイナミクス解析手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K16138
研究機関東京大学

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード非定常確率過程
研究実績の概要

本年度は,「活動電位形状に対する非線形ダイナミクス解析手法の構築」という研究計画を遂行するための最終段階として,これまで研究代表者が開発してきた神経スパイク時系列に対する様々な統計解析手法の総括を行った.
まず,前年度まで行っていた,神経スパイク時系列に代表される非定常確率過程データの様々な統計量の時間変動の統計解析手法を対象とした研究を行なった.その結果,これまでの統計解析手法では適用が難しいとされてきたような長時間相関を有する時系列データや,極めて定常な時系列データに対して我々の開発した統計解析手法が有効であることを示された.さらに,神経スパイク時系列の複雑性としてデータの周期性やカオス性などの様々な尺度から時系列を評価し,それらの尺度と神経数理モデルとの関係性を調査した.

最終的に研究期間全体を通して,神経スパイク時系列に対する統計解析手法の構築を行い,一定の成果を得た.このほか,当初の研究計画・目的と直接的に結びつくものではないものの,上記のデータ解析から着想を得た膵臓におけるベータ細胞の膜電位ダイナミクスの数理モデル構築や,神経伝達物質が影響を及ぼす脳の低周波振動の非線形ダイナミクスの解析及び数理モデリングなどの数理研究を遂行した.これらの成果は,活動電位形状ではないものの生体・脳の示す非線形ダイナミクスの好例でもあるため,これらの解析手法の構築については今後の研究課題としたい.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Threshold-varying integrate-and-fire model reproduces distributions of spontaneous blink intervals2018

    • 著者名/発表者名
      Ryota Nomura , Ying-Zong Liang, Kenji Morita, Kantaro Fujiwara, Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 13 ページ: e0206528

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0206528

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 興奮性/抑制性ニューロン比率が発火率と学習に与える効果2019

    • 著者名/発表者名
      宮南風,島田裕,藤原寛太郎,池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2019年総合大会
  • [学会発表] TRPM2 チャネルがインスリン分泌に与える影響の調査2019

    • 著者名/発表者名
      笠原宏太朗,島田裕,藤原寛太郎,池口徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2019年総合大会
  • [学会発表] Synaptic Dynamics in ISO by Dopaminergic Modulation and Inhibitory Synaptic Learnings2018

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ikeguchi, Yutaka Shimada, Kantaro Fujiwara, Sakura Rai, and Toshihiro Kobayashi
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling Ubiquitous Chaotic Activity in Neural Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Kantaro Fujiwara
    • 学会等名
      The 3rd Neuromorphic Research Retreat in AIST
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of ISO Generated by Dopaminergic Modulation and Inhibitory Synaptic Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Sakura Rai, Mayu Aoki, Yutaka Shimada, Kantaro Fujiwara, and Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      International Conference on Mathematical NeuroScience
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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