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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2009-11-13 14:45 活動電位を再現する電子回路ニューロンモデル研究からの考察 ○前田義信・林 豊彦（新潟大）・加納慎一郎（東北大）・塚田 章（富山高専）  MBE2009-70 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，生体における情報の基本単位として考えられているニューロンの活動電位を定性的に再現する電子回路モデルについて概説する．定電圧源，抵抗，コンデンサ，バイポーラトランジスタから成る回路モデルは八木，星宮によって構築され（以下，YH回路モデル），関根によってFETを用いたモデルへと拡張化されてきた．前田は自律的にバースト放電を生成するモデルや，心筋細胞に観察されるプラトー電位を再現するモデルへとYH回路モデルを拡張化してきた．これらモデルが示す現象から推測されることは，「心筋細胞で観察されるプラトー電位を有する活動電位は，消費電力（単位時間あたりの消費エネルギー）を低下させるにもかかわらず，安定的に振動数を加速させる働きを持つ．対して，ニューロンで観察されるシャープな活動電位は，消費電力を低下させることはないが，カオスを含めた多様なダイナミクスを示し，情報処理に対して有効な働きを持つ」であった． |
| （英） | This technical report addresses hardware neuron models qualitatively replicating action potentials which are considered as a unit of neural information. Originally, Yagi and Hoshimiya proposed a hardware excitable membrane model (YH circuit model) composed of a voltage source, resistors, capacitors and bipolar transistors. Sekine improved the YH circuit model using field effect transistors (FET). Maeda also improved it to an autonomic bursting oscillation model that repeats alternately the active and silent phases, and furthermore, to a relaxation oscillation model that keeps the potential plateau during the absolute refractory period. From many observations of dynamics shown by these models, we summarized that the action potentials with including the plateau, which often observed in cardiac cells, showed the acceleration effect driven by low energy consumption when the models were coupled by the gap junctions each other. On the other hand, we also summarized that the sharp action potentials, which often observed in neurons, showed diverse dynamics including chaos by means of consuming energy necessary for information processing when the models were coupled by unidirectional synapses each other. | |
| キーワード | （和） | ホジキン・ハクスレイ方程式 / 負性抵抗 / バースト放電 / 緩和振動 / 加速効果 / / / |
| （英） | Hodgkin-Huxley equation / negative resistance / bursting discharge / relaxation oscillation / acceleration effect / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 109, no. 279, MBE2009-70, pp. 47-50, 2009年11月. | |
| 資料番号 | MBE2009-70 | |
| 発行日 | 2009-11-05 (MBE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | MBE2009-70 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC MBE |
| 開催期間 | 2009-11-12 - 2009-11-13 |
| 開催地（和） | 東北大学 |
| 開催地（英） | Tohoku Univ. |
| テーマ（和） | BCI/BMIとその周辺，NCおよびMBE一般 |
| テーマ（英） | BCI/BMI and related topics, NC, ME, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | MBE |
| 会議コード | 2009-11-NC-MBE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 活動電位を再現する電子回路ニューロンモデル研究からの考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Consideration on the study of circuit neuron models regenerating action potentials |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ホジキン・ハクスレイ方程式 / Hodgkin-Huxley equation |
| キーワード(2)（和/英） | 負性抵抗 / negative resistance |
| キーワード(3)（和/英） | バースト放電 / bursting discharge |
| キーワード(4)（和/英） | 緩和振動 / relaxation oscillation |
| キーワード(5)（和/英） | 加速効果 / acceleration effect |
| 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） | 前田 義信 / Yoshinobu Maeda / マエダ ヨシノブ |
| 第1著者 所属（和/英） | 新潟大学 (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 林 豊彦 / Toyohiko Hayashi / ハヤシ トヨヒコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 新潟大学 (略称： 新潟大) Niigata University (略称： Niigata Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 加納 慎一郎 / Shin'ichiro Kanoh / カノウ シンイチロウ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東北大学 (略称： 東北大) Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 塚田 章 / Akira Tsukada / ツカダ アキラ |
| 第4著者 所属（和/英） | 富山高等専門学校 (略称： 富山高専) Toyama National College of Technology (略称： Toyama Nat Coll. of Tech.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2009-11-13 14:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | MBE |
| 資料番号 | MBE2009-70 |
| 巻番号（vol） | vol.109 |
| 号番号（no） | no.279 |
| ページ範囲 | pp.47-50 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2009-11-05 (MBE) |
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