大脳皮質の自発発火モデルにおける非同期から同期の遷移過程に関する基礎研究

概要

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大脳皮質の自発発火は、外的刺激が無くても常に内的な発火活動の持続、ニューロン間の非同期、ニューロンの発火の不規則、低発火率という特徴を有している。しかし、自発発火のメカニズムは、未解明のものが多い。自発発火の特徴を再現するために、興奮性シナプス後電位(EPSP ; Excitatory PostSynaptic Potential)の分布が対数正規分布に従うことを着目した自発発火モデルが寺前らによって提案された。ただし、現在までの研究ではEPSPの分布が対数正規分布の場合のみに焦点が置かれており、EPSP間の結合様式や相関の持つ効果については考慮されていなかった。そこで本研究では、相関を強くすることで自発発火モデルが同期する現象と一部のニューロンが高発火する現象について報告する。特に、非同期から同期の遷移過程に着目して、同期指標となる相互相関関数(Cross-Correlogram:CCG)を使うことで、同期の特徴を考察する。さらに、他の興奮性ニューロンよりも発火率が高いニューロンを高発火ニューロンとし、高発火ニューロンの特徴がEPSP結合行列を決めていて、特に、その固有ベクトルの最大値が対応することを示す。
一般社団法人電子情報通信学会の論文
2012-12-10