自己組織型状態空間モデルに基づく蛍光性指示薬濃度と細胞内イオン濃度の統計的推定法について

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概要

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Caイメージングに用いられるCaプローブは,それ自体がキレータとして働くため,高濃度のCaプローブを用いると,本来の細胞内Ca^<2+>動態を乱す.そのため,Caプローブが細胞内Ca^<2+>動態に与える影響を定量的に測り,Caプローブの影響を考慮してCa^<2+>動態を推定する必要がある.本研究は,その第一段階として,Ca^<2+>電流と蛍光信号強度の同時計測結果から,細胞内Caプローブ濃度を推定する手法を提案する.本手法では,細胞内Ca^<2+>動態と膜電流計測過程,および,蛍光信号強度の計測過程を状態空間モデルとして記述する.次に,状態変数と未知パラメータを同時に推定するために,状態空間モデルを自己組織型状態空間モデルに拡張する.このモデルは非線形・非ガウス型となるため,状態推定には粒子フィルタ法を用いる.さらに,数値実験により,提案手法の有効性を検証する.最後に,本手法の具体的な応用例と今後の拡張法について述ペる.
2010-03-02

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