講演抄録/キーワード |
講演名 |
2014-03-17 11:20
多細胞イメージングデータにおける位相と結合係数の推定 ○諸田 元(東工大)・前田佳主馬(東京薬科大)・丸山隆一・加藤一郎(東工大)・井上雅司・宮川博義(東京薬科大)・青西 亨(東工大) NC2013-89 |
抄録 |
(和) |
周期的な細胞外電場を負荷したラット海馬CA1領域に対する多細胞カルシウムイメージングにおいて,周期細胞外電場に対するカルシウムトランジエントの位相引き込みが観測されている.本研究では,イメージングデータに対して位相統計解析手法を適用し,カルシウムトランジエントの細胞外電場に対する位相引き込み現象の解析を行う.我々はイメージングデータから各細胞の蛍光強度変化を自動検出し,その蛍光強度変化から位相を推定し,更にそこから位相方程式の固有振動数と結合係数を推定する手法を開発した.人工データを用いた数値実験から,我々の手法により結合が弱い領域においてはおおよそ正しく固有振動数と結合係数を推定できることを示す.次に,ラット海馬スライス標本からのイメージングデータに対して本手法を適用し,固有振動数と細胞の電場に対する結合係数を推定できることを示す. |
(英) |
It has been reported with multicellular calcium imaging methods that calcium transients are entrained to the extracellular AC field in CA1 region of rat hippocampal slices. In this study, we apply statistical phase analysis method for the calcium imaging data and analyze the entrainment of calcium transients to the extracellular AC field. We developed a statistical method consisting of the following process steps: automatic detection of the fluorescence intensity changes of individual cells, phase estimation from the fluorescence intensity changes and parameter estimation of phase equation. By numerical experiments on artificial data, we show that our method can approximately estimate natural frequencies and coupling coefficients of the phase equation well in the case of weakly coupling. We then apply the method to the imaging data of rat hippocampal slices to how that our method can estimate natural frequencies and coupling coefficients to the extracellular AC field. |
キーワード |
(和) |
カルシウムイメージング / 細胞外電場 / 位相縮約 / 非負値行列因子分解法 / ヒルベルト変換 / / / |
(英) |
calcium imaging / extracellular field / phase reduction / non-negative matrix factorization / hilbert transform / / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 113, no. 500, NC2013-89, pp. 11-16, 2014年3月. |
資料番号 |
NC2013-89 |
発行日 |
2014-03-10 (NC) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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NC2013-89 |