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脳スライス標本とコンピュータで構成されるハイブリッド・ブレインの構築と動特性解析

脑切片标本与计算机混合脑的构建及动态特性分析

基本信息

批准号：
10750329
负责人：
片山統裕
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

脳はさまざまな機能を持ったモジュールの集合体であり,それらの相互作用により複雑な情報処理機能を実現しているものと考えられている.そのため脳の機能を理解するには,機能モジュール単体の特性を明らかにするだけでなく,モジュール間の相互作用の性質を調べる必要がある.本研究では,脳の1モジュールとして,海馬スライス標本におけるCA3領域の神経細胞集団と(以下CA3)と,人工のモジュールとしてリミットサイクルモデルであるRadial Isochron Clock(以下RIC)を相互結合し,結合系全体のダイナミクスについて調べた.RICはパーソナルコンピュータにより模擬した.モジュール間の相互作用の形態と,そこで顕在化するダイナミクスの関係を調べることは脳機能メカニズムを解明するうえで重要であると考えられる.CA3とRICの相互結合の性質を変えることにより,相互引込みなどの複雑なダイナミクスが生じることが明らかにされた.このダイナミクスのメカニズムを調べるために,CA3を非線形振動子として考え,刺激と応答潜時の関係に基づいて位相反応特性をモデル化した.このCA3の位相反応曲線と,既知であるRICの位相反応曲線を組み合わせることにより,CA3-RIC結合系ダイナミクスを理論的に再構成し,実験データと比較検討した.その結果,再構成されたダイナミクスはおおむね実験データに一致していたが,一致していない部分も存在した.特に,相互引込みが生じているときに,理論と実験データの一致が良くなることが示された.以上のことから,海馬CA3神経回路網のダイナミクスは位相反応特性の枠組みではとらえられない多様なダイナミクスを含んでいることが示された.

脳はさまざまなfunctionalityをholdingったモジュールのassemblementであり,それらのinteractionにより雑なinformation processing functionを実appearsしているものと考えられている.そのため脳のFUNCTIONをUnderstandingするには,Functional single body characteristics を明らかにするだけでなく,モThe nature of the interaction between animals is necessary for this study. This study is about the nature of the interaction between animals. CA3 area of the God of Cell Collection (hereinafter referred to as CA3), Artificial Artificial Radial Radial ISOchron Clock (hereinafter RIC) is a combination of each other, and the combination system is a combination of the whole system. RIC is a simulation system. The form of interaction between the モジュールの, and the そこで顕在化するダイナミクスのThe relationship is the key to the relationship. The function is the function. Kaoられる.CA3とRICの Mutual combination of propertiesを変えることにより, Mutually attracting customers .このダイナミクスのメカニズムを动べるために,CA3をnon-linear vibration動子として考え,刺激と応答潜時の関係に基づいて位相反応特性をモデル化した.このCA3 inverse curve と, known RIC RIC inverse curve group み合わせることにより, CA3-RIC combination system ダイナミThe reconstruction of the クスを theory, the comparison of the した.その results, and then Composition of されたダイナミクスはおおむね実験データに unanimous していたが, one To the していない part of the existence した.特に, mutual attraction 込みが生じているときに,The theory is consistent with the theory and the theory is consistent with the theory.ら, Hippocampal CA3 nerve circuit network のダイナミクスは reverse characteristic の枠集团みではとらえられない多様なダイナミクスを contain んでいることが Show された.