| 講演名 | 2007-01-25 膜比抵抗の急峻な変化による樹状突起上の信号伝播の向上(ニューラルネットワーク画像復元及び一般) 大森 敏明, 青西 亨, 岡田 真人, |
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| 抄録(和) | 海馬CA1錐体細胞の樹状突起は,嗅内野と海馬CA3からシナプス入力を受け取るが,これらの入力は樹状突起上で分離して受け取られることが知られている.嗅内野からの入力は樹状突起遠位部で受け取られ,海馬CA3からの入力は樹状突起近位部で受け取られる.樹状突起遠位部のみにシナプス入力が与えられた場合には,樹状突起上の信号伝播における減衰によって,細胞体での発火が困難であると考えられており,嗅内野から海馬CA1への直接入力がCA1の出力に対して殆ど反映されないことが導かれる可能性がある.ところで,海馬CA1錐体細胞の樹状突起では,膜特性の一種である膜比抵抗が階段関数に従って不均一に分布しており,膜比抵抗は樹状突起遠位部において低い値をもち,樹状突起近位部では高い値をもつことがOmoriらによって示されている.本報告で,我々は,ケーブル方程式の解析とコンパートメントモデルに対する数値実験により,樹状突起上の信号伝播に対する膜比抵抗の不均一性効果を明らかにし,膜比抵抗が階段関数に従って樹状突起遠位部で低い値をもつ場合には,樹状突起遠位部から細胞体への信号伝播が向上し,樹状突起遠位部のみへのシナプス入力によって細胞体での発火が得られることを示す. |
| 抄録(英) | Dendrites of hippocampal CA1 pyramidal neurons receive synaptic inputs from the entorhinal cortex (EC) and hippocampal CA3, and these two kinds of synaptic inputs are received separately in those dendrites; inputs from the EC are received at distal dendrite, whereas those from the CA3 are received at proximal dendrite. It has been suggested that it is difficult to induce somatic firing just with synaptic inputs to distal dendrite. In previous studies, Omori et al. estimated that distribution of specific membrane resistance, one of passive membrane properties, obeys step function; specific membrane resistance in distal dendrite is relatively small compared with that in proximal dendrite. By analysis of cable equation and numerical simulation of compartment model, we show that signal transfer from distal dendrite to soma is significantly improved due to non-uniformity of the specific membrane resistance obeying step function. Our results suggest that somatic firing can be induced even just with synaptic inputs to distal dendrite by the estimated non-uniform distribution of specific membrane resistance. |
| キーワード(和) | 樹状突起 / 細胞内情報伝播 / 膜特性分布 / ケーブル方程式 / マルチコンパートメントモデル / 海馬 |
| キーワード(英) | dendrite / signal transfer / non-uniform membrane property / cable equation / compartment model / hippocampus |
| 資料番号 | NC2006-95 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2007/1/18(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 膜比抵抗の急峻な変化による樹状突起上の信号伝播の向上(ニューラルネットワーク画像復元及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improvement of Dendritic Signal Transfer Due to Steep Change of Specific Membrane Resistance |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 樹状突起 / dendrite |
| キーワード(2)（和/英） | 細胞内情報伝播 / signal transfer |
| キーワード(3)（和/英） | 膜特性分布 / non-uniform membrane property |
| キーワード(4)（和/英） | ケーブル方程式 / cable equation |
| キーワード(5)（和/英） | マルチコンパートメントモデル / compartment model |
| キーワード(6)（和/英） | 海馬 / hippocampus |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大森 敏明 / Toshiaki OMORI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター:日本学術振興会 RIKEN Brain Science Institute:JSPS Research Fellow |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 青西 亨 / Toru AONISHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学大学院総合理工学研究科:独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター Interdisciplinary Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology:RIKEN Brain Science Institute |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 岡田 真人 / Masato OKADA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京大学大学院新領域創成科学研究科:独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo Transdisciplinary Sciences Bldg:RIKEN Brain Science Institute |
| 発表年月日 | 2007-01-25 |
| 資料番号 | NC2006-95 |
| 巻番号（vol） | vol.106 |
| 号番号（no） | 500 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |