培養神経回路網活動パターン・レパートリーの識別と自発活動の周期

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC1-3

グループ名: 【C】平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2013/09/04

タイトル(英語): Discrimination of pattern repertories of spatiotemporal activity in cultured neuronal network and cycle of spontaneous activity.

著者名: 泉谷圭祐 (関西学院大学),井上 裕一朗(関西学院大学),伊東嗣功 (関西学院大学),妙中徹平 (関西学院大学),工藤 卓(関西学院大学)

著者名(英語): Keisuke Izutani(Kwansei Gakuin University),Yuichiro Inoue(Kwansei Gakuin University),Hidekatsu Ito(Kwansei Gakuin University),Teppei Taenaka(Kwansei Gakuin University),Suguru Kudoh(Kwansei Gakuin University)

キーワード: X-means|パターン・レパートリー|分散培養|細胞外電位多点計測システム|自発性神経活動|X-means|pattern repertory|dissociated culture|extracellular potential multi-site recording system|spontaneous neuronal activity

要約(日本語): 脳における情報は神経活動パターンによって表現され，処理されていると考えられる．特定の神経活動のパターンに再現性があるとすれば，それはレパートリーとして識別しうる．そこで，脳の情報処理の小規模なモデルとしてラット海馬分散培養系を用い，64個の微小電極から細胞外電位を計測して，その時空間パターンを解析した．各時間窓での発火の有無を0-1で表現する特徴ベクトルを生成し，X-means法を適用して再現性のあるパターンをクラスタリングしたところ，クラスタ数は解析対象時間が長くなるとともに増加する傾向があり，30分で1000個以上であった．出現率が1％を超えるクラスタに限定した場合も，同様に解析対象時間が長くなるにつれてパターン数は増加したが，概ね30?40秒で15個程度に達した後は飽和した．この結果から，自発性神経活動のパターン・レパートリーは30 40秒の周期で繰り返し出現することが示唆された．

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