培養神経回路網への電流刺激効果伝搬の時系列解析

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC4-5

グループ名: 【C】2019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: 2019/08/28

タイトル(英語): Time series analysis of propagation effect of an electrical current stimulus on spontaneous activity in a cultured neuronal circuit.

著者名: 井上 巧(関西学院大学),工藤 卓(関西学院大学)

著者名(英語): Takumi Inoue|Suguru N.Kudoh

キーワード: 局所TOSPテンプレート解析|培養神経回路網|細胞外電位多点計測システム|刺激誘発応答|k-meansクラスタリング|analysis of local time overlaid spatial pattern template|living neuronal network|extracellular potential multi-point measurement system|evoked activity|k-means clustering

要約(日本語): 我々は，培養神経回路網への電流刺激に対する刺激誘発応答は，培養神経回路網に内在する背景的活動によって形成される動的な内部状態が，外部からの入力によって変動することで発現することを示唆してきた。本研究では，培養神経回路網を伝搬する刺激の，背景的活動への影響を解析した。培養神経回路網は，多点電極アレイにラット海馬由来神経細胞を分散培養して形成し，微小電極から培養神経回路網へ電流刺激を印加して誘発された応答を計測した。電流刺激は1分間隔で印加し，刺激ごとの1分間の計測を1スウィープとして30スウィープの細胞外電位を計測した。この計測データから背景的活動を平均化したテンプレートを作成して，これと刺激誘発応答パターンとの差分を時系列解析したところ，刺激直後に発現する特定の刺激効果が時間とともに神経回路網を伝搬する様子が視覚化され，刺激による背景活動への影響がパターンとして伝搬することが明確に示された。

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