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2008 年度 実績報告書

海馬神経回路網の情報表現とモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20500278
研究機関玉川大学

研究代表者

相原 威  玉川大学, 工学部, 教授 (70192838)

研究分担者 福島 康弘  玉川大学, 脳科学研究所, 嘱託教員 (00384719)
佐々木 寛  玉川大学, 工学部, 准教授 (70261691)
キーワードSTDP / デンドライト / ニューロインフォマティクス / NEURONシミュレータ
研究概要

我々は先行研究として、ニューロンのデンドライトにおけるSTDP (Spike-Timing Dependent Plasticity:スパイクタイミング依存性可塑性)がPD (Proximal Dendrite;樹状突起細胞体近位部)とDD (Distal Dendrite;樹状突起細胞体遠位部)で異なるという場所依存性を明らかにしてきた。そして、本研究において、PDへの入力がBPAPを1つのキャリアとしてDDの情報処理に影響を与えるだろうことを仮定し、BPAPとPD入力のタイミングの違いがDDにおける可塑的変化(記憶情報処理)に及ぼす影響を(1)生理実験としては、光計測法を用いて計測・解析を行った。結果としてBPAPとPD入力の同時到来時にはBPAPが増幅されDDに伝搬され、DDにおけるBPAPとシナプス入力によるEPSPとの重畳電位を促進させることを明らかにした。そこで、(2)モデルを用いた実験としてNEURONシミュレータを用いて、データの妥当性を示し、その後、生理実験では網羅できない入力周波数などのパラメータを変化させたシミュレーションを行った。更に、抑制性細胞によるGABA-A作動性フィードフォワードIPSPのシャンティングの効果の評価も行った。現在、この結果と構築したモデルをDBPF(ダイナミックブレインプラットフォーム)に掲載の準備中である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Spatial clustering property and its self-similarity in membrane potentials of hippocampal CA1 pyramidal neurons for a spatio-temporal input sequence.2008

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Y
    • 雑誌名

      Cognitive Neurodynamics. 1(4)

      ページ: 305-316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural correlates of true memory, false memory, and deception.2008

    • 著者名/発表者名
      Abe N
    • 雑誌名

      Cereb Cortex. 18(1)

      ページ: 2811-2819

    • 査読あり
  • [学会発表] 海馬CA1におけるデンドライトの入力間相互作用2009

    • 著者名/発表者名
      池田良輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 発表場所
      玉川大学(東京)
    • 年月日
      2009-03-11
  • [学会発表] Frequency-dependent signal processing in the apical dendrites in the hippocampal CA1 pyramidal neurons2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fukushima
    • 学会等名
      The Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Wahiangton, USA.
    • 年月日
      2008-11-17
  • [学会発表] The role of information processing along processing along a dendrite of hippocampal CA1 neurons on the binding problem.2008

    • 著者名/発表者名
      Ryousuke Ikeda
    • 学会等名
      The Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington, USA.
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] 海馬CA1デンドライトに沿った情報処理のメカニズム2008

    • 著者名/発表者名
      近藤将史
    • 学会等名
      FIT2008(第7回情報科学技術フォーラム)
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川)
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] 海馬CA1ニューロンにおけるシナプス入力による逆伝播活動電位への影響2008

    • 著者名/発表者名
      輿石健一
    • 学会等名
      FIT2008(第7回情報科学技術フォーラム)
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川)
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] 情報統合のための単一細胞樹状突起の情報処理の役割2008

    • 著者名/発表者名
      池田良輔
    • 学会等名
      第31回日本神経科学会(neuroscience 2008)
    • 発表場所
      国際フォーラム(東京)
    • 年月日
      2008-07-11

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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