神経回路の活動依存性と恒常性維持

私は絶対に研究不正をしない、というやつは絶対に研究不正をする。

研究不正をする時というのは、精神不安定なときだ。精神不安定にならない人間などいない。シラフの時に「自分は笑い上戸じゃない」という人間は、そう、笑い上戸じゃない、今はね。今から酒を飲んで笑い上戸になるんだよ。そんなこともわからないバカが「私は絶対に研究不正をしない」というんだよ。私は過去に自殺しようとした日も、人を殺しそうになった日もあった。お前は、最愛の人が三日連続殺された日の夜に、平静でいられるのか?不正だの不正じゃないだの考える力が自分に残っていると思えるほど傲慢なのか?

 

 

 

dimension reductionによる患者の分類、どのようにしてhiM/hiIとなったか。

 

機械学習でDGseqの診断予測?

 

精神疾患研究のイントロ 疾患モデル、ニューログラニンと、シゾ、のデンドログラム。モデルがモデルになってない。患者のヘテロさが問題。患者はリスク因子の組み合わせ。単一遺伝子改変モデルはモデルにならない。リスク因子にともなうフェノタイプを同定。もっとも広範にみられるフェノタイプとしての脱成熟。

神経回路構築における重要な機能の一つに活動依存性が挙げられる。

"Activity-dependent neural circuit remodeling"

-Long term potentiation (LTP)

 

-Hebbian rule

 

シナプスを介して結合している神経細胞が同期活動(とは?)をするとその間の伝達効率が上がる。(この場合の伝達効率とは何か?

ある回路が頻回に活動するとその回路を構成する神経活動同志のシナプス結合が増強される。増強された回路では、その活動性Excitability(?)が上昇し、さらにその回路が強化される。Rich gets Richer.これだけでは回路は容易に発散してしまうのではないか。発散を防ぐためにはどのようなシステムが想定されるか?

-1. シナプスの強化には物理的な限界がある

-2. ある一定の条件下ではModeが切り替わる。すなわち、ある条件下に置かれると神経細胞は活動依存的に回路を強化しない・弱化する*というシステムを内包している。

 

*synaptic depressionはどのようにして起きる?そもそも正常な条件下でもdepressionは起きるのでは

 

 

 

神経システムの安定性

-1.神経システムがその記憶機能を果たすための機能としてのLTP

-2.神経システムの恒常性維持としてのsystem X 

 

正常な条件しか想定しないのであれば、1だけで良い。

てんかん・炎症・感染といった理由による「過剰活動」が一回・または複数回発生するという異常な条件を考慮するならば2.も必要である。

 

システムが安定的に運用されるためには、正常条件及びそれを取り巻く「異常だけれども対応可能な状態」Peripheryを想定しなければならない。(この外には対応できない異常な状態、すなわち死が存在すると考えて良い?)

 

-学習による関数の変化

ある入力を受けてある出力を返す神経回路fが存在する。入力パターンAを受けてg(A)=Bをoutputする(シナプスconnectパターン変化による関数の変化f→g)。入力パターンXを受けてh(X)=Yをoutputする。仮にこの入力Xが「異常な」神経活動であった場合、関数f→hの変化は起きない方が良い。しかし個々の神経細胞はどのようにしてこの「異常な」神経活動を識別するのだろうか?

シナプスレベルで「異常な」神経活動を判別できるか?できないとしたらそれはdendritic computation levelか、あるいは核内での制御か。Hyper-excitation induced activity independencyを実装するmachineryはどのようなものか。これを分子Xとする(あるいは分子群か分子のmodulation「pCREBなど」かその時空間的パターンか)。

Xはhyper-excitationが存在しない状況では存在してはならない。神経分化に伴って発現する遺伝子、あるいはhomeostaticな遺伝子は候補から外れる。immature marker gene?かつ、過剰活動によって誘導されるため、hiI gene?hiIgeneはMitosis?Mitosisはどのように「Hyper-excitation induced activity independency」を実装するのか?

 

 

-Hyper-excitation-induced activity in-dependency

過剰活動によって誘導される、活動被依存性をもっとシステムとは、具体的にどのような分子システムか?

もしこれを自由に設計できるとしたら、あるいは別の物質で大体できるか?

このシステムを破綻させるとどうなるか?

 

- 恒常性とは何か?恒常性が破綻している状態とはどのようなものか?

過剰な興奮レベルによる大量のエネルギー消費。(神経発火はどの程度のエネルギーを消費するか?生命維持活動に比べてどのくらい?)

過剰な活動によるSNratioの低下。行き過ぎは興奮はノイズとして通常の神経活動を阻害する。神経が適切な情報をCodeするためにはある程度のsilencing, de-synchronizationが必要。

神経細胞は増えない。

過剰なシナプス新生(synGAP-KOでは?)、維持するためのエネルギー、情報処理に資するのか?

神経細胞のhyper-excitability、細胞は正常でも神経回路のrecurrent-topologyなどによって回路機能が破綻する?

神経回路の強化とエネルギー状態/SNratioの維持はtrade-offとなっている?最もエネルギーを消費する細胞は(例えばlong-range IN, Apical Tuft)その分情報処理に置いて重要であるかもしれない。

 

 

neuron/synapseには活動の学習指定いいかいなかの区別がつかないじこ組織化

 

通常の活動、例えばfear conとはどんなものか

これを異常な活動に変えたらばどうなるか

 

 

 

 

精神疾患はdendrogramを書くと山が低い。モデルマウスとは違う。drd2などに着目したbottom upアプローチが機能しないのでは?

 

 

 

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