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2023 年度 実績報告書

危険な2周期心拍の抑止のための動物および数理モデルを用いたイオン電流因子の分析

研究課題

研究課題/領域番号 21K12668
研究機関東京都立大学

研究代表者

矢澤 徹  東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (30106603)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード心臓活動電位
研究実績の概要

心室頻拍や心室細動といった心室性不整脈は突然死をもたらすとされる。これらの致死性不整脈の発生に先行してトリガーが発生するとされ、これを予測し抑止する数理モデル研究が広く行われている。だが、心臓突然死の危険性を低減できる域にまだ至っていない。トリガーの発生機序を解明し新たな不整脈発生予測法の開発に資するような、致死性不整脈の誘発制御モデル理論がもとめられる。生理学史から言って実験には限度があり数理モデルこそが限界を突破できると分かっている。だがシミュレーション対象の生理現象に疑義がある場合は、考案されたモデルが役立たないことになる。研究成果が臨床まで波及せず、止まってしまう。突然死に関してはこれが現状と言わざるを得ない。そこで本研究は以下のような課題をかかえてきた。(1)心筋細胞という動き続ける細胞において、柔軟性が無く硬いガラス微小管電極での研究する場合、心臓のはげしい動きに追随できない硬い電極が、「動く心筋」と「電極」との間の物理的な擦れに起因するノイズ(非生物現象)を拾ってしまいそのまま解析しているのではないか?(2)正常として掲載されている教科書の「心臓活動電位波形」は、正しい波形か?(3)再現性のある科学的に正しい波形をもとにして数理モデルが構築されるならばモデルの有効性信頼性が確保されモデル研究が臨床へ一気に近づくのではないか?
パッチクランプ法が開発された頃から教科書波形が急に変わり、ノーベル賞技術を動く細胞に適用することが、むしろ妨げになりイオン機構を誤解したと、本研究の結果として、指摘する。「再現性のない確率的に発生するノイズの混入を除外できないデータを代表的波形としている」というのが結論である。数理学者が細胞の電気生理学をどれだけ経験的に理解できるかが問題で、今後は両者が信頼性のある相互連絡の上にモデル化に進めばこの壁は越えられると考える。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] A heartbeat-interval time series analysis, Modified Detrended Fluctuation Analysis, mDFA, distinguishes between stressed- and happy-heartbeats, from invertebrate animals to humans2023

    • 著者名/発表者名
      toru yazawa
    • 雑誌名

      Time Series Analysis - Recent Advances, New Perspectives and Applications.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.5772/intechopen.1002534

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isolated Crayfish Stretch Receptor Neuron Electrophysiology May Explain a Longstanding Mystery of Human Brain Functioning: Eureka Moment2023

    • 著者名/発表者名
      toru yazawa
    • 雑誌名

      Pertinent and Traditional Approaches Towards Fishery. OPEN ACCESS PEER-REVIEWED CHAPTER. INTECH OPEN

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.5772/intechopen.109732

    • オープンアクセス

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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