3D時空間クラスタリングによる自発性神経電気活動パターンのセル・アセンブリ特徴抽出

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC1-14

グループ名: 【C】平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会プログラム

発行日: 2018/09/05

タイトル(英語): Feature Extraction of Cell Assembly on Spontaneous Neuronal Electrical Activity Patterns by 3 D Spatio-temporal Clustering

著者名: 作田 尋路(関西学院大学),岡田 卓巳(関西学院大学),工藤 卓(関西学院大学)

著者名(英語): Hiromichi Sakuta|Takumi Okada|Suguru N.Kudoh

キーワード: 特徴抽出|セル・アセンブリ|クラスタリング|自発性神経電気活動|ラット海馬分散培養系多電極アレイ|feature extraction|cell assembly|clustering|spontaneous activity|rat hippocampal dissociated culturemulti-electrode array

要約(日本語): 脳の情報処理の解明には，複雑な神経電気活動パターンが切り替わる機序を解析し，神経回路網の情報表現として理解することが重要である。本研究では，底面に64個の微小平面電極をもつ多点電極培養皿（MED）上のラット海馬分散培養系において細胞外電位を多点同時計測し，神経電気活動の時空間パターンを解析した。計測された活動電位スパイク列の3Dタイムスタンプデータに対して，空間重心を参照する時空間クラスタリングを適用することで，一定の時間窓幅に依存せず，時間的・空間的に連続して同期的に活動する連続神経活動パターンを抽出した。抽出された活動パターンは類似したバースト活動を含み，個々のセル・アセンブリを内包するメタ・セル・アセンブリと呼ぶべき構造であることが示唆された。メタ・セル・アセンブリに含まれる活動パターンは階層構造を持ち，各階層で類似パターンが周期的に発現することが示唆された。

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