培養皿間の相互フィードバックがもたらす培養神経細胞の臨界性への影響

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC3-2-3

グループ名: 【C】2023年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2023/08/23

タイトル(英語): Effects of inter-culture feedback on the criticality of cultured neuronal network

著者名: 秋田 大（東京大学）,高橋 宏知（東京大学）

著者名(英語): Akita Dai (The University of Tokyo),Takahashi Hirokazu (The University of Tokyo)

キーワード: 培養神経細胞|自己組織化臨界現象|フィードバックシステムフィードバックシステム|dissociated cultured neuron|self-organized criticality|feedback system

要約(日本語): 脳の情報処理能力は，神経結合が絶妙なバランスを持つことで達成される臨界状態においてより高い情報処理能力を示すと考えられている．培養神経細胞ではこのような臨界性達成の過程が神経雪崩の分布の推移として観察できる系である．発達の初期は未臨界状態であり，神経細胞が独立に発火する結果，神経雪崩は指数分布に従う．その後，発達が進むと興奮性の結合が過多になり，超臨界状態となって神経雪崩は二峰性の分布となる．そしてさらに培養が成熟すると抑制性の結合が発達して臨界状態となり，べき分布の神経雪崩が発生する．このように臨界性は神経結合の様相によって変化するため，神経細胞間の結合を変化させると臨界性が変化することが予想される．そこで本研究では，培養神経細胞間の結合を観察するため，培養神経細胞同士を互いにフィードバック系によって接続し，その臨界性への影響を分析する．