Theoretical Study on Memory and Cognitive Functions in Hippocampus and Dendritic Information Integration

海马记忆认知功能及树突状信息整合的理论研究

• 批准号: 20509001
• 负责人: OMORI Toshiaki
• 金额: $ 2.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20509001/
• 关键词: 海馬体; 樹状突起; 記憶認知機能; 位相応答曲線; 膜特性; 数理モデル; 情報表現; 情報統合; 海馬システム; 記憶認知システム; 確率的時系列解析; メキシカンハット型相互作用; 連想記憶モデル; 情報統計力学; 非線形動力学; 顔認知システム; 記憶機能; 認知機能; 海馬CAI; 情報統合機序; 数理生理学; 理論神経科学; 海馬; 神経細胞; 神経ダイナミクス; カルマンフィルタ; データ同化; シナプス統合; ニューラルネットワーク

In this study, we performed theoretical studies using mathematical models in order to investigate relation between dendritic information integration and neuronal information processing such as memory and cognitive functions in hippocampal formation. We showed by analysis and numerical simulations that the impact of sensory inputs given to distal dendrite on somatic response is significantly enhanced by effect of spatial structure of electrical properties over dendrite. Furthermore, we performed theoretical studies using mathematical model for spatial cognition function, one for memory function, and one for information representations of both face angle and face identity. We also clarified an analytical relation between phase response curve and neuronal membrane properties.

在这项研究中，我们使用数学模型进行了理论研究，以研究海马形成中树突状信息整合与神经元信息处理（例如记忆和认知功能）之间的关系。我们通过分析和数值模拟表明，通过对树突的空间结构的影响，给予远端树突对躯体反应的感觉输入对躯体反应的影响显着增强。此外，我们使用用于空间认知功能的数学模型进行了理论研究，一种用于记忆函数，一个用于面部角度和面部身份的信息表示。我们还阐明了相响应曲线和神经元膜特性之间的分析关系。

项目成果

An analytical solution of the cable equation predicts frequency preference of a passive non-uniform cylindrical cable in response to extracellular oscillating electrical fields

电缆方程的解析解可预测无源非均匀圆柱形电缆响应细胞外振荡电场的频率偏好

• 发表时间: 2010
• 期刊: Biophysics Journal 98
• 作者: Monai H.;Omori T.;Okada M.;Inoue M.;Miyakawa H.;Aonishi T.
• 通讯作者: Aonishi T.

樹状突起における電気的応答特性の推定

树突电响应特性的估计

• 发表时间: 2010
• 期刊: 情報処理学会論文誌「数理モデル化と応用」 3
• 作者: 清水裕一郎;大森敏明;青西亨;岡田真人
• 通讯作者: 岡田真人

カルシウムイメージング時系列データから細胞内Ca2+濃度の統計的定量化

根据钙成像时间序列数据对细胞内 Ca2+ 浓度进行统计量化

• 发表时间: 2010
• 作者: 角田敬正;大森敏明;宮川博義;岡田真人;青西亨
• 通讯作者: 青西亨

確率的Slow Feature Analysisにおける観測ノイズの影響

观测噪声对随机慢特征分析的影响

• 发表时间: 2012
• 期刊: 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用
• 作者: 関口智樹;大森敏明;岡田真人
• 通讯作者: 岡田真人

膜抵抗の不均一性を考慮した樹状突起膜電位の時空間分布推定

考虑膜电阻异质性的树突膜电位时空分布估计

• 发表时间: 2009
• 作者: 清水裕一郎;大森敏明;青西亨;岡田真人
• 通讯作者: 岡田真人