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講演抄録/キーワード
講演名 2017-11-09 15:35
膵β細胞の数理モデルにおけるノイズの影響について
古城知祥安東弘泰筑波大)・藤原寛太郎東京理科大)・吉田昌史加計正文自治医科大CCS2017-25
抄録 (和) 膵β細胞は、インスリン分泌と関連して膜電位の変化を起こす。通常の膵β細胞では、膜電位の変化において周期的なバースト波を示すが、糖尿病患者などのインスリン分泌に障害が生じている膵β細胞では、バースト波が非周期的となる。本研究では、膜電位の変化を数理モデルで再現し、そのモデルに対するノイズの影響について検討した。その結果、ノイズを加えることにより、インスリン分泌を意味するスパイク数が増加することを確認した。また、ノイズ強度を大きくするほどスパイク数の増加がより大きくなる傾向にあることも確認した。さらに、周期的なバースト波を示すパラメータよりも非周期的なバースト波を示すパラメータにおいて、ノイズの影響によるスパイク数の増加が大きい傾向にあることをシミュレーションにより示した。これは、インスリン分泌に障害がある膵β細胞に対しては、障害のない場合に比べて、ノイズ刺激がよりインスリン分泌を促進する可能性を示唆しており、糖尿病治療等に貢献する可能性がある。 
(英) The membrane potential of pancreatic beta cells changes its value in accordance with insulin secretion. In normal beta cells, the change of membrane potential shows periodic bursting, while the bursting of cells in diabetes patients is not periodic, namely the insulin secretion is disordered. In this study, the dynamics of the membrane potential is reproduced by numerical simulation of a mathematical model, and the effect of noise on the model is investigated.
As a result of the simulation, we confirm that the number of spikes which corresponds to insulin secretion increases due to noise. We also confirm that the stronger the noise amplitude is, the more the number of spikes increases.
Furthermore, the number of spikes more increases for the parameters of the model in which the bursting is not periodic than for that of periodic bursting. This result implies that noise stimulation can promote the amount of insulin secretion for the disordered beta cell compared with the normal cell. Thus, the noisy stimulation would be useful for the remedy for diabetes.
キーワード (和) / / / / / / /  
(英) Pancreatic beta cell, / Insulin secretion / Bursting / Noise / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 288, CCS2017-25, pp. 25-28, 2017年11月.
資料番号 CCS2017-25 
発行日 2017-11-02 (CCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
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PDFダウンロード CCS2017-25

研究会情報
研究会 CCS  
開催期間 2017-11-09 - 2017-11-10 
開催地(和) 大阪大学 
開催地(英) Osaka Univ. 
テーマ(和) 相互作用と情報伝達・情報処理,一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 CCS 
会議コード 2017-11-CCS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 膵β細胞の数理モデルにおけるノイズの影響について 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) On the effect of noise on a mathematical model of the pancreatic beta cell 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) / Pancreatic beta cell,  
キーワード(2)(和/英) / Insulin secretion  
キーワード(3)(和/英) / Bursting  
キーワード(4)(和/英) / Noise  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 古城 知祥 / Tomoyoshi Kojo / コジョウ トモヨシ
第1著者 所属(和/英) 筑波大学 (略称: 筑波大)
University of Tsukuba (略称: Univ. of Tsukuba)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 安東 弘泰 / Hiroyasu Ando / アンドウ ヒロヤス
第2著者 所属(和/英) 筑波大学 (略称: 筑波大)
University of Tsukuba (略称: Univ. of Tsukuba)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 藤原 寛太郎 / Kantaro Fujiwara / フジワラ カンタロウ
第3著者 所属(和/英) 東京理科大学 (略称: 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称: Tokyo Univ. of Sci.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉田 昌史 / Masashi Yoshida / ヨシダ マサシ
第4著者 所属(和/英) 自治医科大学附属さいたま医療センター (略称: 自治医科大)
Jichi Medical University Saitama Medical Center (略称: Jichi Med. Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 加計 正文 / Masafumi Kakei / カケイ マサフミ
第5著者 所属(和/英) 自治医科大学附属さいたま医療センター (略称: 自治医科大)
Jichi Medical University Saitama Medical Center (略称: Jichi Med. Univ.)
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講演者
発表日時 2017-11-09 15:35:00 
発表時間 25 
申込先研究会 CCS 
資料番号 IEICE-CCS2017-25 
巻番号(vol) IEICE-117 
号番号(no) no.288 
ページ範囲 pp.25-28 
ページ数 IEICE-4 
発行日 IEICE-CCS-2017-11-02 


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