膜電位イメージング時空間データの統計的解析による脳幹内呼吸リズム形成機構の解明

2009 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 19200021
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統計科学
• 研究機関: 統計数理研究所
• 研究代表者: 石黒 真木夫 統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (10000217)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 非線形入力モデル / 因果関係 / ニューロンの分類 / データ重ねあわせ / SN比の改善 / 過渡的現象の解析 / 情報量規準 / 画像データ解析

研究概要

ラット脳幹内の呼吸関連領域から得られた膜電位イメージデータ変動の間の因果関係を把握することによって呼吸リズムの形成機構のモデルの構築を主に以下のステップで行う。
(1)呼吸リズム形成にかかわる領域の抽出
(2)各領域の活動様相からみた分類と呼吸リズム生成での役割の明確化
(3)各領域における活動の間の因果関係と呼吸の動力学的メカニズムの解明

研究成果

• [雑誌論文] What does the multi-peaked respiratory output pattern tell us about the respiratory pattern generating neuronal network? (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro M, Kawai S, Okada Y, Oku Y, Miwakeichi F, Tamura Y, Lal A.
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 669 ページ: 235-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] The central respiratory chemoreceptor : Where is it located? (2009)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Kuwana S, Chen Z, Ishiguro M, Oku Y.
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 648 ページ: 377-385
  • 査読あり
• [雑誌論文] 呼吸中枢 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田泰昌
  • 雑誌名: 慶應医学 85 ページ: 159-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence imaging of active respiratory networks (2009)
  • 著者名/発表者名: Ruangkittisakua A, Okada Y, Oku Y, Koshiya N, Ballanyi K
  • 雑誌名: Respiration Physiology & Neurobiology 168 ページ: 26-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel statistical analysis of voltage-imaging data by structural time series modeling and its application to the respiratory neuronal network (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, Oku Y, Okada Y, Miwakeichi F, Tamura Y, Ishiguro M
  • 雑誌名: Neuroscience Research 63 ページ: 165-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anatomical changes of phrenic motoneurons during development (2009)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Yokota S, Shinozaki Y, Miwakeichi F, Oku Y, Yasui Y.
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 669 ページ: 33-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anatomical architecture and responses to acidosis of a novel respiratory neuron group in the high cervical spinal cord (HCRG) of the neonatal rat (2007)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Yokota S, Shinozaki Y, Aoyama R, Yasui Y, Ishiguro M. Oku Y
  • 雑誌名: Advances in Experimental Medicine and Biology 648 ページ: 387-394
  • 査読あり
• [学会発表] 頚髄呼吸関連運動ニューロンにおける自発呼吸神経活動時空間動態の高速膜電位イメージング解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki Y, Yokota S, Miwakeichi F, Aoyama R, Oku Y, Okada Y.
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] Spatio-temporal innovation approach for the analysis of optical voltage-imaging data (2009)
  • 著者名/発表者名: Miwakeichi F., Oku Y., Okada Y., Kawai S., Tamura, Y., Ishiguro M.
  • 学会等名: XXIV annual meeting Federation of Society of Experimental Biology
  • 発表場所: Aguas de Lindoia, Sao Paulo, Brazil
  • 年月日: 20090819-20090822
• [学会発表] Non-deterministic breakdown of the preBotzinger complex neuronal synchronicity may lead to quantal slowing of respiratory rhythm (2009)
  • 著者名/発表者名: Lal A, Oku Y, Hulsmann S, Okada Y, Miwakeichi F. Kawai S, Tamura Y. Ishiguro M
  • 学会等名: XXXVIth International Union of Physiological Sciences (IUPS2009)
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20090727-20090801
• [学会発表] Localization and mechanisms of central chemoreception. Symposium. "Chemical Control of Breathing : Molecular and Systemic Mechanisms and Effects" (2009)
  • 著者名/発表者名: Okada Y, Kuwana S, Yokota S, Chen Z, Oku Y.
  • 学会等名: XXXVIth International Union of Physiological Sciences (IUPS2009).
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20090727-20090801
• [学会発表] Advances in analyses of spatiotemporal respiratory network activities using voltage-sensitive dyes (2009)
  • 著者名/発表者名: Oku Y.
  • 学会等名: XXXVIth International Union of Physiological Sciences (IUPS2009)
  • 発表場所: Kyoto, Japan.
  • 年月日: 20090727-20090801
• [学会発表] Spatiotemporal activity of respiratory neurons in the cervical spinal cord at the level of the phrenic nucleus in neonatal rats (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki Y, Miwakeichi F, Yokota S, Aoyama R, Oku Y, Okada Y.
  • 学会等名: The 11th Oxford Conference on Modeling and Control of Breathing
  • 発表場所: Nara, Japan.
  • 年月日: 20090724-20090726
• [学会発表] What does the multi-peaked respiratory output pattern tell us about the respiratory pattern generating neuronal network? (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro M, Kawai S, Okada Y, Oku Y, Miwakeichi F, Tamura Y, Lal A
  • 学会等名: The 11th Oxford Conference on Modeling and Control of Breathing
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20090724-20090726
• [図書] Parametric modeling analysis of optical imaging data on neuronal activities in the brain. in Computational Neuroscience (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawai S, Oku Y, Okada Y, Miwakeichi F, Ishiguro M, Tamura Y.
  • 出版者: Springer
• [産業財産権] イメージングデータからの状態変化検出方法、状態変化の可視化システム、および、コンピュータプログラム (2008)
  • 発明者名: 三分一史和, 越久仁敬, 岡田泰昌, 石黒真木夫, 田村義保, 川合成治
  • 産業財産権番号: 特願2008-125453(出願中)
  • 出願年月日: 2008-05-13