培養神経回路網における神経信号伝搬経路の瞬時空間パターン抽出

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC3-15

グループ名: 【C】2022年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2022/08/24

タイトル(英語): The extraction of instantaneous spatial patterns of the signal propagation pathways in a cultured neuronal circuit.

著者名: 淺田 紘基（関西学院大学）,工藤 卓（関西学院大学）

著者名(英語): Hiroki Asada (Kwansei Gakuin University),Suguru Kudoh (Kwansei Gakuin University)

キーワード: 培養神経回路網|神経工学|瞬時空間パターン|神経伝搬経路|cultured neuronal circuit|neural engineering|instantaneous spatial pattern|signal propagation pathway

要約(日本語): 一定の時間幅で計測された神経信号には，自発活動と，刺激によって直接誘発された神経電気活動の伝搬過程とが混在しており，これが刺激による神経活動の時空間パターンの抽出を困難にしている．本研究では，神経回路網におけるシリアルな信号伝搬経路を単位として，この経路の組み合わせに情報が表現されていると考えた．そこで2つの神経細胞間の伝達に要する時間より短い時間窓において，同時活動するチャンネルの組のうち再現性があるものを空間パターンとして抽出した．これは連続した神経信号伝搬を輪切りにしたスナップショットであり，この瞬時空間パターンの変化から，刺激による神経信号が分岐・並列して伝搬する様子が確認された．再現性の高い活動を瞬時の空間パターンとして，その遷移を解析することで，神経回路網の独立した信号伝搬経路を抽出し，その情報処理過程を解析時間窓幅に依存せずに可視化することが可能であることが示唆された．