| 研究期間 | 2021/12/1 - 2024/3/31 |
| 研究課題名 | 複数時間スケールをもつ神経回路モデルにおける分岐問題の解析 |
| カテゴリー | 全てのクラスター、研究クラスター一覧、登録クラスター、医学、基礎、工学、電気電子、情報、理学、数学 |
| SDGs | 3.保健 7.エネルギー |
| 応募課題 | |
| クラスター長氏名 | 上田 哲史（情報センター、教授） |
| 所属する研究者氏名 | 上田 哲史（情報センター・教授） 上手 洋子（大学院社会産業理工学研究部・准教授） 天羽 晟矢（先端技術科学教育部・博士課程学生） |
| 研究概要 | 複数の時間スケールをもつ力学系を結合させると，特異摂動系で代表される，相対的な遅速が部分的に定まる力学系が定式化される．これらは脳神経細胞モデル，回路モデルなど，様々な物理的対象の動力学モデル式として採用されている．本研究では既存の複数時間スケール脳神経細胞モデルを対象に，平衡点やそのHopf分岐，ならびに周期解などアトラクタを取り上げ，マルチバイブレータを中心とした非線形電子回路による模擬・実現を検討し，分岐問題の数値解法を開発する．これにより，カナール解と呼ばれる特異な解の具現化し，その脳神経細胞における機能を分岐現象解析によって説明することを試みる．遅速力学系，ハイブリッドシステム，有限状態オートマトンのそれぞれの特徴づけとアトラクタの存在や安定性について分類を行い，複数時間スケールの担う役割を数理的に説明する．また昨今，遅速力学系のearly warning signal としての性質が報告されており，本研究でのモデルにおけるシグナルの存在，その取り扱いと生命現象との関係を検討する． |
| 研究概要図 | |
| 研究者の役割分担 | 上田哲史：数理モデルの構築，設計．分岐問題の定式化 上手洋子：電気回路による数理モデルの実現および実験 天羽晟矢：数理モデルにおける分岐集合の数值計算および実験結果との照合 |
