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:
  • 金额:
    $ 0.45万
  • 依托单位:
  • 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.
The interaction between the information processing function and the interaction between the information processing function and the information processing function is realized. To understand the function of a single entity, it is necessary to adjust the nature of interactions between entities. In this study, the hippocampal neurons in CA3 domain (hereinafter CA3) and the Radial Isochron Clock(hereinafter RIC) were artificially combined with each other, and the combination system was adjusted.RIC was simulated. The form of interaction between the two groups is different. The function of the interaction is different. The interaction between the two groups is different. CA3 is a non-linear oscillator, and the relationship between stimulus and latency is a fundamental phase inversion characteristic. The phase inversion curves of CA3 are known to be composed of the phase inversion curves of RIC. As a result, it is composed of two parts: one part is consistent with the other part. In particular, the theory of mutual guidance and consistency between the two sides. The hippocampus CA3 neural circuit network has the characteristics of phase inversion.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Katayama, N., et al.: "Dynamics of coupled systems of brain neural network and artificial nonlinear oscillator"Proc. Neuronal Coding Workshop. 203-206 (1999)
Katayama,N.,等人:“脑神经网络和人工非线性振荡器耦合系统的动力学”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Katayama, N., et al.: "Nonlinear synaptic integration in hippocanpol CAI pyramidal neurons"Neurosci. Res. (suppl.). 23. (1999)
Katayama, N. 等人:“海马 CAI 锥体神经元中的非线性突触整合”Neurosci。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
嶋方 克好 他: "海馬CAI錐体ニューロンにおける非線形シナプス統合"信学技報. MBE99. 61-68 (1999)
Katsuyoshi Shimakata 等人:“海马 CAI 锥体神经元中的非线性突触整合”IEICE 技术报告 61-68 (1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
N.Katayama: "Dynamics of Active Neuronal Dendrites and their Functional Signiticance" Proc.Intl.Conf.Knowledge-based Intell,Electron,Syst.240-245 (1998)
N.Katayama:“活跃神经元树突的动力学及其功能意义”Proc.Intl.Conf.Knowledge-based Intel,Electron,Syst.240-245 (1998)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
中村和浩: "睡眠時脳単一ニューロン活動の低周波ダイナミクス"信学技報. NC98-68 (1998)
Kazuhiro Nakamura:“睡眠期间大脑单个神经元活动的低频动态”IEICE 技术报告 NC98-68 (1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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    0
  • 作者:
    片山 統裕;吉田 侑冬;中尾 光之
  • 通讯作者:
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    0
  • 作者:
    外川 龍之介;奥畑 大悟;吉田 侑冬;中尾 光之;片山 統裕;Setsuko Nakagawa
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知道了