| 研究概要 |
本研究では,生物振動子におけるリズム発生機構の解明を,適応制御理論およびロバスト制御理論と脳科学および細胞生物学との相互連携により実現する。特に,単体ではアイドリング的な振動を呈している要素同士が興奮的あるいは抑制的結合をすることで新たな振動現象を生み出したり,全体のロバスト性を強くする理由を複数アトラクタを持つ制御系解析として,脳科学者とともに確立することを目的としている.特に,本年度は,Hindmarsh-RoseニューロンおよびHodgkin-Huxleyニューロンの2つのシナプス結合系を対象に,位相面解析と安定性解析を行った。ついで,発火パターン推定を行う適応オブザーバを提案し,その有効性を計算機シミュレーションにより確認した。さらに,バースティング,スパイキングなどのカオス状態の発火パターンおよび結合ニューロン同士の同期状態を判定するために,瞬時リアプノフ指数を提案し,結合ニューロン系への応用を行った。また,ニューロンの振動パターンに,神経化学物質であるABAに加えて,GABAが密接に影響することを明らかにした。一方,植物振動子のダイナミクスについては,2次元ではリミットサイクルは発生せず,3次元において発生することを明らかにし,ポアンカレ・ベンディクソン定理の応用を試みた。
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