Self-organization mechanisms of topology of local neural circuit

局部神经回路拓扑的自组织机制

• 批准号: 19500256
• 负责人: KATAYAMA Norihiro
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19500256/
• 关键词: 脳情報処理; 皮質神経回路モデル; ニューロン; スパイクタイミング依存性シナプス可塑性; 介在ニューロン; 同期; 自己組織化; 時空間ダイナミクス; トポロジー; 多細胞記録; スモールワールド; 神経回路網; シナプス可塑性; 独立成分分析; トポロジ; 海馬; 大脳皮質; リアルタイム信号処理; 機能的結合; 自己組織; 機能手結合

In this study, we investigated the dynamics and self-organization of cortical local neural network by electrophysiological experiments on acute brain slices, mathematical modeling and computer simulations of realistic neural network. It was found that autonomous change of functional neural connections occurred associated with metastable dynamics of ensemble neuronal activities in the local neural circuit. In addition, it is suggested that a certain degree of robustness of the distribution of efficacy of functional neuronal connections against the self-organization of the network.

本研究通过急性脑片电生理实验、真实神经网络的数学建模和计算机仿真，研究了皮层局部神经网络的动力学和自组织特性。结果发现，功能性神经连接的自主变化与局部神经回路中整体神经元活动的亚稳态动力学相关。此外，有人建议，一定程度的鲁棒性的分布的功效的功能神经元连接对网络的自组织。

项目成果

Simulation of nerve fiber activation by the electrode for deep brain stimulation

深部脑刺激电极模拟神经纤维激活

• 发表时间: 2010
• 作者: 上野彩子;片山統裕;辛島彰洋;中尾光之
• 通讯作者: 中尾光之

An attempt of modeling signal transduction system in neurons: Computer simulation of PKC translocation wave along dendrites of cerebellar Purkinje cells

神经元信号转导系统建模的尝试：沿小脑浦肯野细胞树突的 PKC 易位波的计算机模拟

• 发表时间: 2007
• 作者: N. Katayama;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Activity-dependent organization of associative neuronal dynamics of the hippocampal CA3 network in vitro

体外海马 CA3 网络关联神经元动力学的活动依赖性组织

• 发表时间: 2007
• 作者: O. Kikuchi;N. Katayama;A. Karashima;M. Nakao
• 通讯作者: M. Nakao

複数ニューロン記録用多重電極の設計支援を志向した3次元神経組織モデルの構築

构建 3D 神经组织模型，旨在支持记录多个神经元的多个电极的设计

• 发表时间: 2008
• 期刊: 生体医工学 46
• 作者: 久保貴嗣;片山統裕;辛島彰洋;中尾光之
• 通讯作者: 中尾光之

The 3D position estimation of neurons in the hippocampus based on the multi-site multi-unit recordins with silicon tetrodes

基于硅四极管多位点多单元记录的海马神经元三维位置估计

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc. 30th Ann. Conf. IEEE EMBS 1
• 作者: T. Kubo;N. Katayama;A. Karashima;M. Nakao
• 通讯作者: M. Nakao