| 講演名 | 2023-03-13 視覚野ニューロンの受容野形成と方位マップの生後発達における樹状突起スパインの競合的生成消滅に関する数理モデル 田中 繁(沼津高専), 宮下 真信(沼津高専), |
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| 抄録(和) | 大脳皮質や海馬の興奮性ニューロンでは、軸索終末よりも軸索ブトンにおいてシナプスを形成し、樹状突起スパインのダイナミックな構造的変化によって可塑性が発現する．また近年、同一の樹状突起上では近傍のスパイン同士はRho-GTPasesの拡散を介して相互作用し、スパインの新生・伸長・刈込が起こるという描像が提唱されている．本研究では、スパイン間に働く相互作用を考慮したシナプスの繋ぎ替えの数理モデルを構築し、シミュレーションによって哺乳類第一次視覚野ニューロンの受容野や方位・方向マップを再現するとともに、臨界期におけるシナプス数の変化について論じる． |
| 抄録(英) | In the cerebral cortex and hippocampus, synaptic contacts are made on axonal boutons rather than axon terminals, and synaptic plasticity is expressed by the dynamic changes in the cytoskeletal structure of dendritic spines. It is also proposed that the formation, growth and pruning of spines occur under the interaction mediated by Rho-GTPases diffusing among neighboring spines on the same dendrite. In the present study, we build a mathematical model of synaptic rewiring based on the interspine interaction and perform computer simulations to reproduce neurons’ receptive fields and orientation-direction joint maps in the visual cortex. Furthermore, we argue the changes of the total number of synapses on excitatory neurons during the critical period. |
| キーワード(和) | シナプス可塑性 / 樹状突起スパイン / 方位方向マップ / 分子メカニズム / 自己組織化モデル |
| キーワード(英) | Synaptic plasticity / Dendritic spine / Orientation-direction maps / Molecular mechanisms / Self-organization model |
| 資料番号 | NC2022-92 |
| 発行日 | 2023-03-06 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / MBE |
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| 開催期間 | 2023/3/13(から3日開催) |
| 開催地（和） | 電気通信大学 |
| 開催地（英） | The Univ. of Electro-Communications |
| テーマ（和） | 脳アーキテクチャー, 一般（NC, ME） |
| テーマ（英） | Brain architecture, General |
| 委員長氏名（和） | 山川 宏(東大) / 堀 潤一(新潟大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroshi Yamakawa(Univ of Tokyo) / Junichi Hori(Niigata Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 田中 宏和(東京都市大学) / 吉田 久(近畿大) |
| 副委員長氏名（英） | Hirokazu Tanaka(Tokyo City Univ.) / Hisashi Yoshida(Kinki Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 寺島 裕貴(NTT) / 西田 知史(NICT) / 奥野 竜平(摂南大) / 辛島 彰洋(東北工大) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Terashima(NTT) / Satoshi Nishida(NICT) / Ryuhei Okuno(Setsunan Univ) / Akihiro Karashima(Tohoku Inst. of Tech.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 田和辻 可昌(早大) / 栗川 知己(関西医科大) / 湯田 恵美(東北大) / 金子 美樹(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshimasa Tawatsuji(Waseda Univ.) / Tomoki Kurikawa(KMU) / Emi Yuda(Tohoku Univ) / Miki Kaneko(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on ME and Bio Cybernetics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 視覚野ニューロンの受容野形成と方位マップの生後発達における樹状突起スパインの競合的生成消滅に関する数理モデル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A mathematical model of competitive growth and pruning of dendritic spines in the postnatal development of neuronal receptive fields and orientation maps in the visual cortex |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | シナプス可塑性 / Synaptic plasticity |
| キーワード(2)（和/英） | 樹状突起スパイン / Dendritic spine |
| キーワード(3)（和/英） | 方位方向マップ / Orientation-direction maps |
| キーワード(4)（和/英） | 分子メカニズム / Molecular mechanisms |
| キーワード(5)（和/英） | 自己組織化モデル / Self-organization model |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 田中 繁 / Shigeru Tanaka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 沼津工業高等専門学校(略称：沼津高専) National Institute of Technology, Numazu College(略称：NIT Numazu College) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 宮下 真信 / Masanobu Miyashita |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 沼津工業高等専門学校(略称：沼津高専) National Institute of Technology, Numazu College(略称：NIT Numazu College) |
| 発表年月日 | 2023-03-13 |
| 資料番号 | NC2022-92 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | NC-425 |
| ページ範囲 | pp.7-12(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-03-06 (NC) |