電気刺激による皮質培養神経回路網可塑性の制御に向けて 結合評価手法の改良と結合状態依存刺激の検討

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC1-10

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): Toward controlling plasticity of cultured cortical network - connectivity evaluation method and connectivity-dependent stimulation

著者名: 矢田 祐一郎(東京大学),芳賀 達也(東京大学),深山 理(東京大学),星野 隆行(東京大学),満渕 邦彦(東京大学)

著者名(英語): Yada Yuichiro(The University of Tokyo),Haga Tatsuya(The University of Tokyo),Osamu Fukayama(The University of Tokyo),Takayuki Hoshino(The University of Tokyo),Kunihiko Mabuchi(The University of Tokyo)

キーワード: 可塑性|結合評価|移動エントロピー|ネットワーク制御|plasticity|evaluation of connectivity|transfer entropy|network control

要約(日本語): 脳の柔軟な処理機構を実現する神経回路網可塑性に対する制御手法の開発は、脳機能障害に対する治療法の開発だけでなく、神経回路網の可塑性そのものの理解にも繋がるものと考えられる。電気刺激による可塑的変化の制御は有力な方法の一つと考えられ、培養神経細胞系において、様々なグループにより効率よく可塑的変化を誘導する電気刺激手法が調べられてきた。電気刺激の効果は刺激箇所の結合特性に依存すると考えられるが、結合特性と刺激入力効果の関係は調べられていない。神経回路網の結合評価手法として移動エントロピーが注目されているが、バースト発火のような活動に対して上手く結合を評価できないという問題があった。本発表では培養神経細胞回路網に適用可能なように状態遷移を考慮した移動エントロピーを提案し、これを用いて結合特性に依存した電気刺激入力による神経回路網可塑性の制御可能性を検討する。

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