舘野 高 (タテノ タカシ)
| 情報科学研究院 生命人間情報科学部門 バイオエンジニアリング分野 | 教授 |
Last Updated :2025/06/07
■研究者基本情報
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研究者番号
- 00314401
J-Global ID
研究キーワード
■経歴
経歴
- 2019年04月 - 現在
北海道大学, 大学院情報科学研究院, 教授 - 2011年 - 2019年03月
北海道大学大学院情報科学研究科, Graduate School of Information Science and Technology, 教授 - 2011年 - 2011年
大阪大学大学院生命機能研究科, Graduate School of Frontier Biosciences, 特任准教授 - 2007年 - 2011年
大阪大学大学院 基礎工学研究科, Graduate School of Engineering Science, 准教授 - 2008年 - 2010年
独立行政法人科学技術振興機構, さきがけ研究員（兼任） - 2008年04月 - 2009年03月
平成19年 4月 独立行政法人産業技術総合研究所 セルエンジニアリング研究部門 外来研究員（兼務） - 1999年 - 2006年
大阪大学大学院 基礎工学研究科, 助手 - 1994年04月 - 1999年03月
日本電信電話株式会社
学歴
■研究活動情報
受賞
- 2025年03月, 電子情報通信学会北海道支部, 令和６年度 インターネットシンポジウム 優秀発表賞
In vitro小型圧電性超音波トランスデューサーが誘発する局所神経活動の特徴解析 －聴覚皮質における神経活動変調の機序解明を目指して－
北原琉乃 (指導学生 [当時]) - 2025年02月, BIODEVICES 2025 [the 18th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIOSTEC 2025) ], Best Student Paper Award
Developing a Head-Attached Interface Device for Closed-Loop Transcranial Ultrasound Stimulation in the Mouse Brain
Ryo Furukawa;Shuichi Murakami;Takashi Tateno - 2024年09月, 一般社団法人 日本神経回路学会, 令和６年 日本神経回路学会 優秀研究賞
近赤外光刺激がマウス下丘に及ぼす in vivo神経活動の変調効果
佐藤 広務 (指導学生 [当時]),舘野 高(共同受賞) - 2024年09月, 北海道大学, 第10回北海道大学部局横断シンポジウムベストポスター賞
麻酔薬特異的に表出する脳波バイオマーカーの特徴：Oddball課題が誘発するミスマッチ応答の解析
川勝 孝基 (指導学生[当時]) - 2024年09月, 電気学会 電子・情報・システム部門, 電気学会 電子・情報・システム部門大会 学生ポスターセッション
マウス聴覚皮質における局所電気刺激が誘発するスパイク応答の時空間的解析
下村 桃子(指導学生 [当時]) - 2024年03月, 電子情報通信学会(IEICE)北海道支部, 令和５年度 電子情報通信学会 北海道支部 インターネットシンポジウム 優秀発表賞
音響圧空間分布推定に基づく超音波駆動の神経可塑性誘発法の開発 ー神経細胞間結合の低侵襲的な制御方法の開発に向けて一
柴公晟(指導学生[当時]) - 2023年09月, 電気学会 電子・情報・システム部門, Outstanding Student Presentation Award (Student Competition Session)
"Construction and evaluation of millimeter-sized coils for modulating mice auditory cortex by magnetic stimulation"
吉川隆洋(指導学生 [当時]) - 2023年09月, 電気学会 電子・情報・システム部門, 優秀ポスター賞
「小動物の機能的神経結合の推定を目指した in vivo 局所電磁気刺激と脳波多点計測」
川勝孝基(指導学生 [当時]) - 2023年, 令和4年度電子情報通信学会北海道支部学生会インターネットシンポジウム, 優秀発表賞
川勝孝基 (指導学生 [当時]) - 2023年, 15th International Conference on Biomedical Electronics and Devices (BioDevices), Best Poster Award
古川凌 (指導学生 [当時]) - 2022年03月, 電子情報通信学会北海道支部学生会, 令和3年度電子情報通信学会北海道支部学生会インターネットシンポジウム 優秀発表賞
吉川隆洋 (指導学生 [当時]) - 2022年, 2022 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest, Best Presentation Award
坂上雅明 (指導学生 [当時]) - 2022年, IEEE Sapporo Section, Best Presentation Award
2022 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest
吉川隆洋 (指導学生 [当時]) - 2022年, 令和４年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 若手優秀論文発表賞
佐藤広務 (指導学生[当時]) - 2021年11月, 第36回老化促進モデルマウス（SAM）学会学術大会, 若手研究奨励賞
老化促進モデルマウスにおける難聴および時間処理障害の評価：聴性脳幹反応および音響驚愕反射ギャッププレパルス抑制を用いた研究
石坂駿人(指導学生 [当時]) - 2021年09月, 電気学会 電子・情報・システム部門, 優秀ポスター賞
古川凌 (指導学生 [当時]) - 2021年, 令和２年度電子情報通信学会北海道支部学生会インターネットシンポジウム, 優秀発表賞
古川凌 (指導学生 [当時]) - 2020年12月, 日本神経回路学会, 優秀研究賞
須貝俊介氏;および;西川淳氏との共同受賞 - 2020年, 老化促進モデルマウス（SAM）学会, 大会長奨励賞
石坂駿人 (指導学生 [当時]) - 2019年05月, 一般社団法人電気学会, 電子・情報・システム部門大会 企画賞（2018年）
舘野高 - 2019年, IEEE Computational Intelligence Society Japan Chapter, Young Researcher Award
長内尚之 (指導学生 [当時]) - 2016年, 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2016), Best Student Paper Award
三幣俊輔 (指導学生 [当時]) - 2010年12月, Daiwa Adrian, Daiwa Adrian Prize 2010
合原一幸教授,および,他数名との共同受賞 - 1999年09月, 日本神経回路学会, 奨励賞
舘野高
論文
- Localized theta-burst magnetic stimulation induces bidirectional neural modulation in the mouse auditory cortex in vivo
Takahiro Yoshikawa, Takashi Tateno
eNeuro, ENEURO.0577, 24.2025, Society for Neuroscience, 2025年04月17日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) is a non-invasive method that has been used to treat various brain disorders. The modulatory effects of rTMS can be adjusted by changing the repetition patterns. Theta-burst stimulation (TBS) is a magnetic stimulation pattern that can induce long-lasting modulatory effects with a short stimulation period. However, its effects on auditory brain regions remain unclear because of a lack of animal studies in which invasive techniques allow for a detailed exploration of the underlying neural mechanisms. In the current study, we investigated the effects of TBS on the C57BL/6J mouse auditory cortex using a custom-built 7 mm magnetic stimulation coil. Extracellular recordings were made before, during, and after the application of intermittent TBS (iTBS), continuous TBS (cTBS), or sham stimulation. Local field potential amplitudes were increased for 5–20 minutes post-iTBS compared with the sham condition, and were decreased at 10 minutes post-cTBS compared with the sham condition. The bidirectional modulatory effects observed in our study are consistent with previous findings from other brain regions. Additionally, multi-unit activities were significantly altered in cortical layers 2/3 and 4 but not layer 5, indicating that the modulatory effects were localized to the surface region of the auditory cortex. Interestingly, in the iTBS group, the amplitude of average spike waveforms increased with a 15-minute delay. Our findings provide physiological evidence of TBS modulation of the rodent auditory cortex and may guide future research seeking to optimize rTMS for modulating hearing abilities.
Significance StatementTheta-burst magnetic stimulation (TBS) shows promise for inducing long-lasting neural modulation with short stimulation duration. However, the majority of findings come from studies targeting the motor cortex, and our understanding of its effects in sensory cortical regions remains relatively limited. Additionally, many rodent studies have used human-specific coils that stimulate the entire rodent brain, thus complicating the identification of brain regions responsible for modulatory effects. Here, using a specially constructed millimeter-sized coil, we applied localized TBS to the mouse auditory cortex and successfully induced a bidirectional modulatory effect. Given the limited numbers of studies assessing the effects of TBS in the mouse auditory cortex, our findings provide valuable methodological insights as well as physiological evidence of TBS-induced auditory modulation. - Developing a Head-Attached Interface Device for Closed-Loop Transcranial Ultrasound Stimulation in the Mouse Brain
Ryo Furukawa, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
Proceedings of the 18th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies, 17, 25, SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2025年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Analyzing the transient response dynamics of long-term depression in the mouse auditory cortex in vitro through multielectrode-array-based spatiotemporal recordings
Ryo Furukawa, Kouta Kume, Takashi Tateno
Frontiers in Neruoscience, 18, 1448365., 2024年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Modulatory effects on laminar neural activity induced by near-infrared light stimulation with a continuous waveform to the mouse inferior colliculus in vivo
Hiromu Sato, Futoshi Sugimoto, Ryo Furukawa, Takashi Tateno
eNeuro, ENEURO.0521, 23.2024, Society for Neuroscience, 2024年04月16日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Infrared neural stimulation (INS) is a promising area of interest for the clinical application of a neuromodulation method. This is in part because of its low invasiveness, whereby INS modulates the activity of neural tissue mainly through temperature changes. Additionally, INS may provide localized brain stimulation with less tissue damage. The inferior colliculus (IC) is a crucial auditory relay nuclei, and a potential target for clinical application of INS to treat auditory diseases and develop artificial hearing devices. Here, using continuous INS with low to high power density, we demonstrate laminar modulation of neural activity in the mouse IC in the presence and absence of sound. We investigated stimulation parameters of INS to effectively modulate neural activity in a facilitatory or inhibitory manner. A mathematical model of INS-driven brain tissue was first simulated, temperature distributions were numerically estimated, and stimulus parameters were selected from the simulation results. Subsequently, INS was administered to the IC of anesthetized mice, and the modulation effect on neural activity was measured using an electrophysiological approach. We found that the modulatory effect of INS on spontaneous neural activity was bidirectional between facilitatory and inhibitory effects. The modulatory effect on sound-evoked responses produced only an inhibitory effect to all examined stimulus intensities. Thus, this study provides important physiological evidence on the response properties of IC neurons to INS. Overall, INS can be used for the development of new therapies for neurological diseases and functional support devices for auditory central processing.
Significance statementUsing continuous infrared neural stimulation (INS) of low to high power density, we sought to examine laminar modulation of neural activity in the mouse inferior colliculus (IC) in the presence and absence of sound. We found that the modulatory effect of INS on spontaneous neural activity was bidirectional between facilitatory and inhibitory effects. Additionally, the modulatory effect on sound-evoked responses produced only an inhibitory effect at all examined stimulus intensities. Thus, this study provides important physiological evidence on the response properties of IC neurons to INS. Moreover, INS can be used for the development of new therapies for neurological diseases and functional support devices for auditory central processing. - An Event-Driven Closed-Loop Ultrasound Stimulator Composed of a Micro-Transducer and Multi-Site Electrodes in Vitro
Ryo Furukawa, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
Proceedings of the 17th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIODEVICE 2024), 95, 102, SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2024年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - A Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducer Combined with Recording Electrodes for Acute Brain Preparations In Vitro.
Ryo Furukawa, Takahiro Yoshikawa, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
Journal of neuroscience methods, 110048, 110048, 2023年12月25日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Ultrasound stimulation is used to noninvasively stimulate the local and deep areas of the brain. However, the detailed cellular mechanisms of neural activation are still unclear because studies on micro-stimulation at the cellular level are lacking. NEW METHOD: To modulate neural activity at the cellular level, we developed a piezoelectric micromachined ultrasound transducer (PMUT), having circular diaphragms for application on acute brain slice preparations. To monitor neural activities, additionally, we fabricated recording microelectrodes onto the same PMUT device for future closed-loop application. RESULTS: To examine the PMUT-driven cellular responses of a brain slice, intracellular calcium signals in individual cells were measured using two calcium indicators. We successfully observed the intracellular responses triggered by the ultrasound of our novel PMUT. In addition, we performed recordings of local field potentials in a brain slice, demonstrating its usefulness as a simultaneous recording interface. COMPARISON WITH EXISTING METHOD(S): Conventional ultrasound stimulators are open-loop systems that risk inducing excessive neural activity because of the absence of neural activity monitoring. In contrast, our PMUT is packaged in a single device with both stimulation and sensor interface for neuromodulation. Further, there are no published reports on in vitro microdevices that can be used for ultrasound stimulation in rodent cortical slices that are several hundred micrometers thick, which maintain the cortical laminar structure and intrinsic neural networks. CONCLUSIONS: Our findings suggest that this novel PMUT device has the potential for being a powerful tool for in vitro brain slice applications and effective closed loop ultrasound stimulation. - Low-Cost Electroencephalographic Recording System Combined with a Millimeter-Sized Coil to Transcranially Stimulate the Mouse Brain In Vivo
Takahiro Yoshikawa, Hiromu Sato, Koki Kawakatsu, Takashi Tateno
Journal of Visualized Experiments, 195, MyJove Corporation, 2023年05月26日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Temporal and spatial profiles of evoked activity induced by magnetic stimulation using millimeter-sized coils in the mouse auditory cortex in vivo
Takahiro Yoshikawa, Hisaya Higuchi, Ryo Furukawa, Takashi Tateno
Brain Research, 1796, 148092, 148092, Elsevier BV, 2022年12月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A Multielectrode Array-Based Recording System for Analyzing Ultrasound-Driven Neural Responses in Brain Slices in vitro
Ryo Furukawa, Hiroki Kaneta, Takashi Tateno
Frontiers in Neuroscience, 16, Frontiers Media SA, 2022年02月22日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Ultrasound stimulation is expected to be useful for transcranial local and deep stimulation of the brain, which is difficult to achieve using conventional electromagnetic stimulation methods. Previous ultrasound stimulation experiments have used various types of acute in vitro preparations, including hippocampus slices from rodents and Caenorhabditis elegans tissue. For in vivo preparations, researchers have used the cortices of rodents as targets for transcranial ultrasound stimulation. However, no previous studies have used in vitro ultrasound stimulation in rodent cortical slices to examine the mechanisms of ultrasound-driven central neural circuits. Here we demonstrate the optimal experimental conditions for an in vitro ultrasound stimulation system for measuring activity in brain slices using a multielectrode array substrate. We found that the peak amplitudes of the ultrasound-evoked cortical responses in the brain slices depend on the intensities and durations of the ultrasound stimulation parameters. Thus, our findings provide a new in vitro experimental setup that enables activation of a brain slice via ultrasound stimulation. Accordingly, our results indicate that choosing the appropriate ultrasound waveguide structure and stimulation parameters is important for producing the desired intensity distribution in a localized area within a brain slice. We expect that this experimental setup will facilitate future exploration of the mechanisms of ultrasound-driven neural activity. - Development of a Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducer using Microfabrication Technology for in Vitro Neuromodulation
Ryo Furukawa, Takashi Tateno
Proceedings of the 15th International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies, 1, 196, 203, SCITEPRESS - Science and Technology Publications, 2022年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Characterizing Millimeter-Sized Coils for Transcranial Magnetic Stimulation of Small Animals: Comparison of Magnetic Cores
Hisaya Higuchi, Ryo Furukawa, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 16, 7, 1035, 1037, 2021年07月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語 - Developing a Frequency-selective Piezoelectric Acoustic Sensor Sensitive to the Audible Frequency Range of Rodents
Takumi Kuwano, Hiroki Kaneta, Jun Nishikawa, Kazuo Satoh, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 15, 12, 1816, 1823, 2020年12月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Numerical Analysis of Microcoil-Induced Electric Fields and Evaluation ofIn vivoMagnetic Stimulation of the Mouse Brain
Shunsuke Sugai, Hisaya Higuchi, Jun Nishikawa, Kazuo Satoh, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 15, 11, 1672, 1680, 2020年11月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Numerical Optimization of Waveguide Structure in an Ultrasound Brain Stimulation System Using theFDTDMethod
Masato Toda, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 15, 8, 1246, 1247, 2020年08月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Sound- and current-driven laminar profiles and their application method mimicking acoustic responses in the mouse auditory cortex in vivo
Shuto Muramatsu, Masato Toda, Jun Nishikawa, Takashi Tateno
Brain Research, 1721, 146312, 146312, Elsevier BV, 2019年10月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
研究論文（学術雑誌） - A multichannel magnetic stimulation system using submillimeter-sized coils: system development and experimental application to rodent brain in vivo.
Minusa S, Muramatsu S, Osanai H, Tateno T
Journal of neural engineering, 16, 6, 066014, 2019年10月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］ - In vivo transcranial flavoprotein autofluorescence imaging of tonotopic map reorganization in the mouse auditory cortex with impaired auditory periphery.
Takasu K, Tateno T
Hearing research, 377, 208, 223, 2019年06月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］ - Laminar Responses in the Auditory Cortex Using a Multielectrode Array Substrate for Simultaneous Stimulation and Recording
Sota Takahashi, Shuto Muramatsu, Jun Nishikawa, Kazuo Satoh, Shuichi Murakami, Takashi Tateno
2019年01月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - 総説： 聴覚神経活動動態の計測と制御 ―神経制御工学の展開―
舘野高
生物物理, 58, 3, 139, 143, 2018年06月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
日本語, 研究論文（その他学術会議資料等） - Micro-coil-induced Inhomogeneous Electric Field Produces sound-driven-like Neural Responses in Microcircuits of the Mouse Auditory Cortex In Vivo
Hisayuki Osanai, Shunsuke Minusa, Takashi Tateno
Neuroscience, 371, 346, 370, Elsevier Ltd, 2018年02月10日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Flavoprotein fluorescence imaging-based electrode implantation for subfield-targeted chronic recording in the mouse auditory cortex
Jun Nishikawa, Yuto Ohtaka, Yuishi Tachibana, Yasutaka Yanagawa, Hisayuki Osanai, Takeaki Haga, Takashi Tateno
Journal of Neuroscience Methods, 293, 77, 85, Elsevier B.V., 2018年01月01日, ［査読有り］, ［最終著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Salicylate-Induced Suppression of Electrically Driven Activity in Brain Slices from the Auditory Cortex of Aging Mice
Minoru Namikawa, Ayaka Sano, Takashi Tateno
FRONTIERS IN AGING NEUROSCIENCE, 9, 395, 2017年12月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Micromagnetic Stimulation of the Mouse Auditory Cortex In Vivo Using an Implantable Solenoid System.
Minusa S, Osanai H, Tateno T
IEEE transactions on bio-medical engineering, 65, 6, 1301, 1310, 2017年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Salicylate-induced frequency-map reorganization in four subfields of the mouse auditory cortex
Yasutaka Yanagawa, Kengo Takasu, Hisayuki Osanai, Takashi Tateno
HEARING RESEARCH, 351, 98, 115, 2017年08月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Measurement of Propagation Velocity Driven by Current Microstimulation in the Mouse Auditory Cortex In vitro
Daiki Yamamura, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 12, S164, S170, 2017年06月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An analysis of current source density profiles activated by local stimulation in the mouse auditory cortex in vitro
Daiki Yamamura, Ayaka Sano, Takashi Tateno
BRAIN RESEARCH, 1659, 96, 112, 2017年03月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Transcranial flavoprotein-autofluorescence imaging of sound-evoked responses in the mouse auditory cortex under three types of anesthesia
Yasutaka Yanagawa, Hisayuki Osanai, Takashi Tateno
NEUROSCIENCE LETTERS, 633, 189, 195, 2016年10月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Neural response differences in the rat primary auditory cortex under anesthesia with ketamine versus the mixture of medetomidine, midazolam and butorphanol
Hisayuki Osanai, Takashi Tateno
HEARING RESEARCH, 339, 69, 79, 2016年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An analysis of nonlinear dynamics underlying neural activity related to auditory induction in the rat auditory cortex.
Noto M, Nishikawa J, Tateno T
Neuroscience, 318, 58, 83, 2016年03月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］ - Differential Effect of Two Types of Anesthesia on Sound-Driven Oscillations in the Rat Primary Auditory Cortex
Osanai, Hisayuki, Tateno, Takashi
NEURAL INFORMATION PROCESSING, ICONIP 2016, PT II, 9948, 363, 371, 2016年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Developing an Implantable Micro Magnetic Stimulation System to Induce Neural Activity in Vivo
Shunsuke Minusa, Takashi Tateno
NEURAL INFORMATION PROCESSING, ICONIP 2016, PT II, 9948, 372, 380, 2016年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - An Analysis of Current Source Density Profiles Activated by Local Stimulation in the Mouse Auditory Cortex in Vitro
Daiki Yamamura, Sano Ayaka, Takashi Tateno
NEURAL INFORMATION PROCESSING, ICONIP 2016, PT II, 9948, 353, 362, 2016年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - A CMOS IC-based multisite measuring system for stimulation and recording in neural preparations in vitro
Takashi Tateno, Jun Nishikawa
Frontiers in Neuroengineering, 7, 39, Frontiers Media S.A., 2014年10月10日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A hardware model of the auditory periphery to transduce acoustic signals into neural activity.
Takashi Tateno, Jun Nishikawa, Nobuyoshi Tsuchioka, Hirofumi Shintaku, Satoyuki Kawano
Frontiers in neuroengineering, 6, 12, 12, 2013年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）, To improve the performance of cochlear implants, we have integrated a microdevice into a model of the auditory periphery with the goal of creating a microprocessor. We constructed an artificial peripheral auditory system using a hybrid model in which polyvinylidene difluoride was used as a piezoelectric sensor to convert mechanical stimuli into electric signals. To produce frequency selectivity, the slit on a stainless steel base plate was designed such that the local resonance frequency of the membrane over the slit reflected the transfer function. In the acoustic sensor, electric signals were generated based on the piezoelectric effect from local stress in the membrane. The electrodes on the resonating plate produced relatively large electric output signals. The signals were fed into a computer model that mimicked some functions of inner hair cells, inner hair cell-auditory nerve synapses, and auditory nerve fibers. In general, the responses of the model to pure-tone burst and complex stimuli accurately represented the discharge rates of high-spontaneous-rate auditory nerve fibers across a range of frequencies greater than 1 kHz and middle to high sound pressure levels. Thus, the model provides a tool to understand information processing in the peripheral auditory system and a basic design for connecting artificial acoustic sensors to the peripheral auditory nervous system. Finally, we discuss the need for stimulus control with an appropriate model of the auditory periphery based on auditory brainstem responses that were electrically evoked by different temporal pulse patterns with the same pulse number. - Statistical inference for ratiometric imaging of excitable cells: a self-organizing state-space model
Ryouhei Iwahashi, Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 7, S71, S76, 2012年12月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - The hyperpolarization-activated current regulates synchronization of gap-junction-coupled dopaminergic neurons in the midbrainua combined approach between computational modeling and electrophysiological recording
Takashi Tateno
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, 7, 3, 283, 290, 2012年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Simple dynamical models to understand the mechanisms of drug addiction
舘野高
Advances in Cognitive Neurodynamics, III, 2012年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Phase-resetting analysis of gamma-frequency synchronization of cortical fast-spiking interneurons using synaptic-like conductance injection
Hugo Zeberg, Nathan W. Gouwens, Kunichika Tsumoto, Takashi Tateno, Kazuyuki Aihara, Hugh P.C. Robinson
Phase Response Curves in Neuroscience: Theory, Experiment, and Analysis, 489, 509, Springer New York, 2012年01月01日, ［査読有り］
英語, 論文集(書籍)内論文 - The mechanism of ethanol action on midbrain dopaminergic neuron firing: a dynamic-clamp study of the role of I-h and GABAergic synaptic integration
Takashi Tateno, Hugh P. C. Robinson
JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, 106, 4, 1901, 1922, 2011年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Morphological properties in dopaminergic neurons of the rat midbrain during early developmental stages and one numerical approach to passive-membrane modeling
舘野高
IEE Japan Transactions on Electronics, Information and Systems, 131, 1, 5, 55, Institute of Electrical Engineers of Japan, 2011年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Synchronization of firing in cortical fast-spiking interneurons at gamma frequencies: A phase-resetting analysis
Nathan W. Gouwens, Hugo Zeberg, Kunichika Tsumoto, Takashi Tateno, Kazuyuki Aihara, Hugh P.C. Robinson
PLoS Computational Biology, 6, 9, 1, 13, 2010年09月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A small-conductance Ca2+-dependent K+ current regulates dopamine neuron activity: a combined approach of dynamic current clamping and intracellular imaging of calcium signals
Takashi Tateno
NEUROREPORT, 21, 10, 667, 674, 2010年07月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Culturing neurons on MEMS fabricated P(VDF-TrFE) films for implantable artificial cochlea
Hirofumi Shintaku, Takashi Tateno, Nobuyoshi Tsuchioka, Harto Tanujaya, Takayuki Nakagawa, Juichi Ito, Satoyuki Kawano
Journal of Biomechanical Science and Engineering, 5, 3, 229, 235, 2010年, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Integration of broadband conductance input in rat somatosensory cortical inhibitory interneurons – an inhibition-controlled switch between intrinsic and input-driven spiking in fast-spiking cells
T. Tateno, H.P.C. Robinson
Journal of Neurophysiology, 101, 2, 1056, 1072, 2009年02月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Quantifying noise-induced stability of a cortical fast-spiking cell model with Kv3-channell-like current
T. Tateno, H. P. C. Robinson
BIOSYSTEMS, 89, 1-3, 110, 116, 2007年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Phase resetting curves and oscillatory stability in interneurons of rat somatosensory cortex
T. Tateno, H. P. C. Robinson
BIOPHYSICAL JOURNAL, 92, 2, 683, 695, 2007年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Influence of conductance-input signal on spike generation and stability of rhythmic activity in rat somatosensory fast-spiking neurons
Takashi Tateno
NEUROSCIENCE RESEARCH, 58, S186, S186, 2007年, ［査読有り］
英語 - Dynamics of cortical neurons and spike timing variability
Takashi Tateno
Complex Medical Engineering, 565, 572, 2007年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Rate coding and spike-time variability in cortical neurons with two types of threshold dynamics
T Tateno, HPC Robinson
JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, 95, 4, 2650, 2663, 2006年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Spatio-temporal cholinergic modulation in cultured networks of rat cortical neurons: Evoked activity
T Tateno, Y Jimbo, HPC Robinson
NEUROSCIENCE, 134, 2, 439, 448, 2005年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Spatio-temporal cholinergic modulation in cultured networks of rat cortical neurons: Spontaneous activity
T Tateno, Y Jimbo, HPC Robinson
NEUROSCIENCE, 134, 2, 425, 437, 2005年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Threshold firing frequency - Current relationships of neurons in rat somatosensory cortex: Type 1 and type 2 dynamics
T Tateno, A Harsch, HPC Robinson
JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY, 92, 4, 2283, 2294, 2004年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Random dynamics of the Morris-Lecar neural model
T Tateno, K Pakdaman
CHAOS, 14, 3, 511, 530, 2004年09月, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Cholinergic effects on spectral properties of spike trains in rat cortical neurons
T Tateno, Y Jimbo, HPC Robinson
2004 IEEE INTERNATIONAL JOINT CONFERENCE ON NEURAL NETWORKS, VOLS 1-4, PROCEEDINGS, 3213, 3218, 2004年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - A system for MEA-based multisite stimulation
Y Jimbo, N Kasai, K Torimitsu, T Tateno, HPC Robinson
IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, 50, 2, 241, 248, 2003年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Analytical characterization of spontaneous firing in networks of developing rat cultured cortical neurons
Takashi Tateno, Akio Kawana, Yasuhiko Jimbo
Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 65, 5, 051924/16, 2002年05月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Noise-induced effects on period-doubling bifurcation for integrate-and-fire oscillators
T Tateno
PHYSICAL REVIEW E, 65, 2, 021901, 2002年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Stochastic mode-locking for a noisy integrate-and-fire oscillator
T Tateno, Y Jimbo
PHYSICS LETTERS A, 271, 4, 227, 236, 2000年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Time delay estimation of propagating neural activity for multi-electrode array recordings
T Tateno, Y Jimbo
IEEE-EMBS ASIA PACIFIC CONFERENCE ON BIOMEDICAL ENGINEERING - PROCEEDINGS, PTS 1 & 2, 139, 140, 2000年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - Simultaneous induction of pathway-specific potentiation and depression in networks of cortical neurons
Y Jimbo, T Tateno, HPC Robinson
BIOPHYSICAL JOURNAL, 76, 2, 670, 678, 1999年02月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Activity-dependent enhancement in the reliability of correlated spike timings in cultured cortical neurons
T Tateno, Y Jimbo
BIOLOGICAL CYBERNETICS, 80, 1, 45, 55, 1999年01月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Characterization of stochastic bifurcations in a simple biological oscillator
T Tateno
JOURNAL OF STATISTICAL PHYSICS, 92, 3-4, 675, 705, 1998年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Characterizing the spontaneous activity in developing networks of cultured rat cortical neurons
T Tateno, Y Jimbo, A Kawana
ICONIP'98: THE FIFTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NEURAL INFORMATION PROCESSING JOINTLY WITH JNNS'98: THE 1998 ANNUAL CONFERENCE OF THE JAPANESE NEURAL NETWORK SOCIETY - PROCEEDINGS, VOLS 1-3, 1563, 1566, 1998年, ［査読有り］
英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス） - A NOTE ON STOCHASTIC PHASE LOCKINGS IN A RELAXATION-OSCILLATOR FORCED BY A SINE INPUT WITH ADDITIVE NOISE
T TATENO, S DOI, S SATO, LM RICCIARDI
NUOVO CIMENTO DELLA SOCIETA ITALIANA DI FISICA D-CONDENSED MATTER ATOMIC MOLECULAR AND CHEMICAL PHYSICS FLUIDS PLASMAS BIOPHYSICS, 17, 7-8, 949, 958, 1995年07月, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - STOCHASTIC PHASE LOCKINGS IN A RELAXATION-OSCILLATOR FORCED BY A PERIODIC INPUT WITH ADDITIVE NOISE - A FIRST-PASSAGE-TIME APPROACH
T TATENO, SJ DOI, S SATO, LM RICCIARDI
JOURNAL OF STATISTICAL PHYSICS, 78, 3-4, 917, 935, 1995年02月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Hybrid-type modeling of the peripheral auditory system using a piezoelectric acoustic sensor as a front-end transducer for sound processing
T. Tateno
［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Developing technology that integrates microdevices and the auditory central nervous system ― Microstructure devices and functional artificial auditory organs
舘野高
［査読有り］
その他活動・業績
- 微小コイル磁気刺激法における大脳皮質誘発応答の空間局所性-電気生理学的評価-
長内尚之, 三幣俊輔, 舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告, 117, 508(NC2017 67-98), 2018年 - MEMS中枢神経刺激用多電極インターフェースの作製とその評価
村上 修一, 佐藤 和郎, 高橋 壮太, 舘野 高, 「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編], 34, 1, 4, 2017年10月31日
Institute of Electrical Engineers of Japan, 日本語 - 聴覚皮質内因性信号の光計測法を用いた埋込型微小磁気刺激法による誘発神経応答評価 (ニューロコンピューティング)
三幣 俊輔, 舘野 高, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 116, 521, 143, 148, 2017年03月13日
電子情報通信学会, 日本語 - 神経刺激のための埋込型微小磁気刺激システムの開発とその評価
三幣俊輔, 長内尚之, 舘野高, 電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集(CD-ROM), 2017, 2017年 - 自由行動下のマウス聴覚皮質における聴覚神経応答の文脈依存性 (ニューロコンピューティング)
橘 唯至, 舘野 高, 西川 淳, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 514, 173, 178, 2016年03月22日
電子情報通信学会, 日本語 - 齧歯類動物の聴覚中枢神経刺激に向けた周波数選択的音響センサの開発とその特性評価 (ニューロコンピューティング)
岩城 遼, 村上 修一, 佐藤 和郎, 舘野 高, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 514, 179, 184, 2016年03月22日
電子情報通信学会, 日本語 - ラット聴覚皮質における音誘発応答の脳領域および層依存性 (ニューロコンピューティング)
羽賀 健亮, 舘野 高, 西川 淳, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 384, 19, 24, 2015年12月19日
電子情報通信学会, 日本語 - ラット聴覚野における聴覚誘導に関連した神経活動 : 膜電位感受性色素を用いた光計測による検討
能登 雅成, 西川 淳, 舘野 高, 聴覚研究会資料 = Proceedings of the auditory research meeting, 43, 8, 651, 656, 2013年11月28日
日本音響学会, 日本語 - The mechanism of ethanol action on midbrain dopaminergic neuron firing: A dynamic-clamp study of the role of I-h and GABAergic synaptic integration
Takashi Tateno, Robinson Hugh, NEUROSCIENCE RESEARCH, 71, E314, E314, 2011年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - 自己組織型状態空間モデルに基づく蛍光性指示薬濃度と細胞内イオン濃度の統計的推定法について
岩橋 亮平, 舘野 高, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 109, 461, 39, 44, 2010年03月02日
Caイメージングに用いられるCaプローブは,それ自体がキレータとして働くため,高濃度のCaプローブを用いると,本来の細胞内Ca^<2+>動態を乱す.そのため,Caプローブが細胞内Ca^<2+>動態に与える影響を定量的に測り,Caプローブの影響を考慮してCa^<2+>動態を推定する必要がある.本研究は,その第一段階として,Ca^<2+>電流と蛍光信号強度の同時計測結果から,細胞内Caプローブ濃度を推定する手法を提案する.本手法では,細胞内Ca^<2+>動態と膜電流計測過程,および,蛍光信号強度の計測過程を状態空間モデルとして記述する.次に,状態変数と未知パラメータを同時に推定するために,状態空間モデルを自己組織型状態空間モデルに拡張する.このモデルは非線形・非ガウス型となるため,状態推定には粒子フィルタ法を用いる.さらに,数値実験により,提案手法の有効性を検証する.最後に,本手法の具体的な応用例と今後の拡張法について述ペる., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 黒質緻密部における神経細胞形態の特徴とその受動的膜モデルの一構成法
河野通太, 舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 108, 480, 87, 92, 2009年03月04日
本研究では,大脳基底核黒質緻密部におけるドーパミン作動性(DA)細胞の時空間的シナプス入力の統合とその符号化様式を理解するために,まず,二重免疫染色法を用いて,ラット黒質部のDA細胞形態を詳細に計測した.次に,Rallの等価シリンダモデルの観点から,実際に計測した細胞形態データが,そのモデル化の条件を満たすか否かを検討した.さらに,DA細胞を受動的膜と見なした場合に,樹状突起の分岐点で膜電位伝達の効率性を理解することを試みた.特に,細胞間,あるいは,細胞内で膜電位を効率的に伝播する特異的樹状突起を有しているかについて実験データを基に検証した.また,有限要素法を応用した樹状突起モデルの一構成法の計算機による実装方法とその具体的な応用例を述べる., 社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 細胞膜の電気生理学的特性に基づくラット黒質緻密部の神経細胞分類について
岩橋亮平, 舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 107, 542, 255, 260, 2008年03月05日
本研究では,大脳基底核黒質緻密部の局所回路特性の理解を目指して,ラット脳切片を用いて神経細胞の電気的特性を実験的に調べた.特に,黒質の神経細胞の電気生理学特性に基づく細胞分類の可能性を検討する為に,ホールセルパッチクランプ法を用いて細胞の膜電位と電流を計測した.その結果,まず,先行研究が示すように,活動電位の幅が広く低周波数で発火する神経細胞(第一細胞)と活動電位の幅が狭く高周波数で発火する神経細胞(第二細胞)の二種類に分類できた.次に,免疫組織化学法を用いて,電気活動を計測した第一細胞がドーパミン作動性(DA)であるかを調べた.その結果,第一細胞には,DAと非DAが混在していることが判った.さらに,第二細胞群をいくつかの電気的特徴からサブタイプに分類できるかを検討した.細胞間には,その特徴が大きく異なっているものが存在するが,細胞群全体の特徴パラメータはその空間上に連続的に分布しており,単純な基準ではサブタイプに分類することが困難であることが判明した., 社団法人電子情報通信学会, 日本語 - Firing-mode analysis of neurons in rat substantia nigra pars compacta using a conductance-injection method
Ryohei Iwahashi, Takashi Tateno, NEUROSCIENCE RESEARCH, 61, S214, S214, 2008年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - 神経振動子の位相反応曲線推定法と振動安定性解析
阿登正憲, 舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 106, 588, 43, 48, 2007年03月07日
近年,大脳皮質体性感覚野において,抑制性介在細胞が細胞種毎に特異的な細胞間結合を形成することが明らかになってきた.しかし,現在,各細胞種が神経回路網の中でどのような役割を果たしているかは明確ではない.本研究では,抑制性介在細胞の中でfast spiking細胞とよばれる神経細胞とそのK^+チャネルに着目した.まず,生理実験と計算機シミュレーションによって,周期的な発火活動中に摂動電流を印加し,動的特性を知る為に位相反応曲線を計測,および,推定した.得られた位相反応曲線を基に,周期振動における一次元位相方程式モデルを作成した.そして,確率的力学系理論に基づき,白色雑音下の位相方程式の振動安定性の指数を計算した.その結果,イオンチャネル種の相対的な寄与の大きさによって,振動安定性に違いがあることが判明した.本稿では,こうした結果を基に,神経回路網におけるfast spiking細胞とそのK^+チャネル電流の役割を議論する., 社団法人電子情報通信学会, 日本語 - 大脳皮質神経細胞の振動安定性解析 : 確率的力学系理論に基づくアプローチ
舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング, 105, 658, 13, 18, 2006年03月09日
近年,大脳皮質体性感覚野において,抑制性介在細胞が細胞種毎に特異的な細胞間結合を形成することが明らかになってきた.しかし,それらの細胞種に関して,神経振動における安定性が定量的にどの程度かは知られていない.本研究では,まず,非線形力学系の観点から,細胞種分類が可能か否かを検討した.そして,周期的な発火活動中に微小な電流外乱を印加し,実験的に位相反応曲線を計測した.得られた位相反応曲線を下に,周期振動における一次元位相方程式モデルを作成した.そして,確率的力学系理論に基づき,白色雑音下の位相方程式の振動安定性指数を計算した.その結果,細胞種間に振動安定性の違いがあることが判明した.本稿では,こうした結果を基に,神経回路網における細胞種の役割を議論する., 社団法人電子情報通信学会, 日本語 - Influence of conductance-input signal and prior activation history on spike generation in rat somatosensory cortical neurons
Takashi Tateno, Hugh P. C. Robinson, NEUROSCIENCE RESEARCH, 55, S137, S137, 2006年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - 一次元2状態系における確率現象の数値解析
舘野高, 電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題, 100, 608, 71, 78, 2001年01月25日
本研究では, 単位円上の単純な一次元2状態系を扱う。この系は振動, 興奮, 双(多)安定な振舞いを示す。システムの確率的現象の性質を知るために, 信号対雑音比, パワー・スペクトル, Lyapunov指数などの道具を準備する。システムの分岐点近傍での確率的現象と出力コヒーレンスとの関係を理解することを目的とし, その第一歩として, これらの道具を用いて数値解析を行った結果を本稿では述べる。, 社団法人電子情報通信学会, 英語 - 周期的なシナプス入力を受ける神経モデル集合の確率共振
鶴賀英高, 舘野高, 佐藤俊輔, 電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス, 100, 98, 133, 140, 2000年05月19日
本研究では, 神経束の情報伝達を調べるために, 並列構造をもつ多数の神経モデルの応答の全体効果を評価する.我々は, ノイズ存在下での周期的シナプス入力を受けるleaky integrate-and-fire神経モデル(LIFM)集合の応答特性を調べる.LIFM集合の応答は各ユニットの出力スパイク列の総和からなる点過程であり, その発火分布を数値計算し, 入力とノイズのパラメータによる発火特性を調べる.さらに, ポアソン過程に基づく発火間隔分布とLIFMの微分方程式から得たスパイク列の分布を, Kullback-Leibler情報量を用いて比較する.我々の結果は, 神経束による情報伝達と符号化を評価するために, 感覚末梢系のモデルとして応用することができる., 社団法人電子情報通信学会, 日本語 - Simultaneous induction of potentiation and depression in cortical network activity.
Y Jimbo, T Tateno, HPC Robinson, EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE, 10, 222, 222, 1998年
英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議） - 聴覚末梢系モデルの一構成法
舘野 高, 平原 達也, 電子情報通信学会技術研究報告. EA, 応用音響, 95, 207, 9, 16, 1995年08月21日
聴覚系の音響情報処理機構を理解することを目的として、聴覚末梢系の中の外耳,中耳,基底膜振動系モデルを計算機上に実現する。既存の実体モデルの中から聴覚末梢系の伝達特性や物理的な運動をある程度忠実に再現すると考えられるものをとりあげ,それらを計算機上で模擬するための計算方法やそのモデルのパラメータ決定法について検討した結果を述べる。, 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
書籍等出版物
- Phase-resetting analysis of gamma-frequency synchronization of cortical fast-spiking interneurons using synaptic-like conductance injection”, in Phase response curves in neuroscience: theory, experiment and analysis
P. Zeberg, N. W. Gouwens, K. Tsumoto, T. Tateno, K. Aihara, H. P. C. Robinson
2012年, ［共著］ - Dynamics of Cortical Neurons and Spike Timing Variability”, in Complex Medical Engineering
舘野高, 565-572
2007年, ［単著］ - Simple dynamical models to understand the mechanisms of drug addiction
舘野高, Chap. 93, Advances in Cognitive Neurodynamics (III)
Springer, ［単著］
講演・口頭発表等
- 簡易シナプスモデルの効率的なパラメータ推定によるマウス聴覚皮質内の長期可塑性における主要なシナプス受容体の探索
古川凌, 舘野高
第46回情報理論とその応用シンポジウム, 2023年12月01日, 口頭発表（一般） - Bidirectional modulation effects on neural activity induced by near-infrared light stimulation to the mouse inferior colliculus in vivo
T. TATENO, F. SUGIMOTO, H. SATO
Neuroscience 2023 (Society for Neuroscience), 2023年11月11日, 英語, ポスター発表
2023年11月11日 - 2023年11月15日 - 小動物の機能的神経結合の推定を目指した in vivo 局所電磁気刺激と脳波多点計測
川勝 孝基, 舘野 高
2023年電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2023年08月30日, ポスター発表 - 近赤外光温熱刺激が in vivoマウス下丘の音誘発と自発の神経活動に及ぼす変調効果
佐藤 広務, 杉本 太, 舘野 高
第46回日本神経科学大会, 2023年08月03日 - 数値解析および動物実験に基づく電気刺激極性が特徴づけるマウス脳波誘発応答の解析
川勝 孝基, 舘野 高
第46回日本神経科学学会, 2023年08月02日, ポスター発表 - 耳毒性難聴マウスを用いた超音波脳刺激における聴覚の末梢系と中枢系の神経応答解析
舘野 高, 石川 瑛大, 坂上 雅明
第46回日本神経科学学会, 2023年08月02日 - 簡易的可塑性モデルがin vitroマウス聴覚皮質の受容体拮抗薬下の長期抑圧の時間的動態を明らかにする
古川凌, 舘野高
第46回日本神経科学大会, 2023年08月01日 - 局所的な電気刺激が誘発する小動物脳波応答の時空間的解析 -脳内電場分布推定とフレキシブル基板多点計測との比較-
川勝 孝基, 舘野 高
令和4年度電子情報通信学会北海道支部学生会インターネットシンポジウム, 2023年02月24日 - 経頭蓋超音波刺激における齧歯類の頭蓋振動と聴性脳幹誘発応答の相関解析
坂上雅明, 舘野 高
2022年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2022年08月31日
2022年08月31日 - 2022年09月03日, 広島大学東広島キャンパス - A piezoelectric micromachined ultrasound transducer with the interface of simultaneous measurement of neural activity in vitro
Ryo Furukawa, Takashi Tateno
2022 Annual Conference on Electronics,Information and Systems Institute of Electrical Engineers of Japan(IEEJ), 2022年08月31日
2022年08月31日 - 2022年09月03日 - Magnetic Stimulation Conditions Needed for Localized Electrophysiological Responses in Mouse Auditory Cortex in vivo
Takahiro Yoshikawa, Takashi Tateno
2022 Annual Conference on Electronics,Information and Systems Institute of Electrical Engineers of Japan(IEEJ), 2022年08月31日
2022年08月31日 - 2022年09月03日 - In vivo近赤外光神経刺激によって誘発されるマウス下丘での双方向性の神経活動変調効果
佐藤 広務, 舘野高
第45回日本神経科学大会, 2022年07月02日
2022年06月30日 - 2022年07月03日, 沖縄県 宜野湾市 - 音響圧分布と in vitroマウス脳スライスの皮質回路網を反映した超音波誘発応答の時空間的解析
古川凌, 金田弘貴, 舘野高
第45回日本神経科学大会, 2022年07月02日
2022年06月30日 - 2022年07月03日, 沖縄県 宜野湾市 - 脳内電場分布計算に基づく局所パルス磁気刺激のマウス大脳皮質誘発応答特性 －効果的な経頭蓋可塑性誘導法の開発に向けて－
吉川隆洋, 舘野高
令和3年度電子情報通信学会北海道支部学生会インターネットシンポジウム
2022年02月24日 - 2022年03月02日 - Development of a Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducer using Microfabrication Technology for in Vitro Neuromodulation
Ryo Furukawa, Takashi Tateno
BIODEVICES 2022, 2022年02月09日 - 微細加工技術による圧電型マイクロ超音波トランスデューサの開発－In vitro超音波神経刺激実験への応用－
古川凌, 舘野高
令和３年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2021年11月06日, その他 - MEMS圧電性トランスデューサの開発：超音波ニューロモジュレーションへの応用
古川凌, 舘野高
北海道大学部局横断シンポジウム, 2021年10月01日 - 老化促進モデルマウスにおける難聴および時間処理障害の評価：聴性脳幹反応および音響驚愕反射ギャッププレパルス抑制を用いた研究
石坂 駿人, 舘野 高, 西川 淳
第36回老化促進モデルマウス(SAM)学会学術大会, 2021年09月16日 - Development of a piezoelectric micromachined ultrasound transducer using microfabrication technology -Aiming to realize the efficient induction of responses in local neural networks
Ryo Furukawa, Takashi Tateno
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2021年09月15日 - Spatio-temporal analysis of cortical response properties induced by the magnetic stimulation of millimeter-sized coils to mouse brain in vivo
Takashi Tateno
Neuroscience 2021,the 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2021年07月31日
2021年07月28日 - 2021年07月31日 - Evaluation of hearing loss and temporal processing deficits in senescence-accelerated mice: a study using auditory brainstem response and gap pre-pulse inhibition of acoustic startle reflex
Hayato Ishizaka, Takashi Tateno, Jun Nishikawa
Neuroscience 2021,the 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2021年07月28日
2021年07月28日 - 2021年07月31日 - 超音波脳刺激に適した圧電性マイクロトランスデューサの一構成法ー物理モデルの数値計算と構造サイズ間の近似式の提案ー
古川凌, 舘野高
電子情報通信学会 北海道支部 学生会 インターネットシンポジウム, 2021年02月
2021年02月25日 - 2021年03月03日 - 騒音誘発性耳鳴りはマウス聴覚皮質においてgap-in-noise音に対する神経応答を変化させる
中島 優花, 舘野 高, 西川 淳
第30回 日本神経回路学会 全国大会 (JNNS2020), 2020年12月
2020年12月02日 - 2020年12月04日 - マウス脳に応用するミリサイズコイルの経頭蓋磁気刺激法の開発とその評価
樋口 久也, 舘野 高
令和2年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, 2020年11月07日
2020年11月07日 - Noise-induced tinnitus causes changes of neural responses to gap-in-noise sound in the mouse auditory cortex
Yuka Nakajima, Takashi Tateno, Jun Nishikawa
The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2020年07月29日
2020年07月29日 - 2020年08月10日 - Developing a transcranial ultrasound brain stimulation method to highly localized evoked response area in the mouse auditory cortex: numerical simulation and experimental evaluation
Takashi Tateno, Masato Toda, Hiroki, Kaneta, Jun Nishikawa
The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2020年07月29日
2020年07月29日 - 2020年08月01日 - Neural correlates of gap detection deficits related to tinnitus in the mouse auditory corte
Jun Nishikawa, Motoki Yanada, Takashi Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2020年07月29日
2020年07月29日 - 2020年08月01日 - Development and evaluation of a transcranial magnetic stimulation method with millimeter-size coils applied to the mouse brain
Hisaya Higuchi, Takashi Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2020年07月29日
2020年07月29日 - 2020年08月01日 - Construction of a multielectrode-array-based measuring system to elucidate the mechanism of ultrasound-driven neural activity in mouse cortical slice
Hiraki Kaneta, Takashi Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2020年07月29日
2020年07月29日 - 2020年08月01日 - 老化促進モデルマウス2系統(SAMP1とSAMR1) における難聴および時間処理障害の評価
石坂駿人, 舘野高, 西川淳
第35回 老化促進モデルマウス（SAM）学会学術大会, 2020年06月20日
2020年06月20日 - 2020年06月21日 - In vivo神経活動を誘発するマイクロ磁気刺激法の基礎的検討
須貝 俊介, 西川 淳, 佐藤 和郎, 村上 修一, 舘野 高
令和２年電気学会全国大会, 2020年03月
2020年03月11日 - 2020年03月13日 - 齧歯類可聴域に周波数選択性を有する圧電性音響センサの開発
桑野 拓巳, 西川 淳, 佐藤 和郎, 村上 修一, 舘野 高
令和２年電気学会全国大会, 2020年03月, その他
2020年03月11日 - 2020年03月13日 - マイクロ磁気刺激におけるコイル誘導電場の数値解析と神経誘発応答に基づく評価
須貝俊介, 西川淳, 舘野高
電子情報通信学会，ニューロコンピューティング研究会, 2019年12月06日 - 齧歯類動物可聴域に周波数選択的を有する圧電性音響センサの開発とその特性評価
桑野拓巳, 西川淳, 舘野高
電子情報通信学会，ニューロコンピューティング研究, 2019年12月06日 - 聴覚系における集団符号化の簡易計算モデル ―2つの目的関数における最適受容野の比較―
舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2019年09月06日 - In vivo ラット聴覚皮質の時間周波数受容野における多点電極刺激に誘発され可塑的変化
菊池大夢, 舘野高, 西川淳
令和元年電気学会電子・情報・システム部門大会, 2019年09月04日 - マウス聴覚皮質におけるgap誘発神経応答の耳鳴り状態依存的な変化
簗田元揮, 中島優花, 舘野高, 西川淳
令和元年電気学会電子・情報・システム部門大会, 2019年09月04日 - In vitro神経回路を局所的に活動誘発させる超音波刺激条件のFDTD法を用いた探索
金田弘貴, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2019年09月04日 - In vivoマウス聴覚皮質における音誘発応答を模擬した電気的刺激法の開発
Takashi Tateno, Shuto Muramatsu, Masato Toda, Jun Nishikawa
日本神経科学会大会, 2019年07月26日, 英語
2019年07月25日 - 2019年07月28日 - Salicylate-induced tinnitus suppresses neural responses evoked by gap onset in the mouse auditory cortex
Motoki Yanada, Takashi Tateno, Jun Nishikawa
Neuroscience2019 (The 42th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2019年07月25日, 英語
2019年07月25日 - 2019年07月28日 - 耳鳴り状態のマウスでは聴覚皮質におけるgap誘発応答が変化する
簗田元揮, 舘野高, 西川淳
第4回 北海道大学 部局横断シンポジウム, 2019年01月25日 - 聴覚損傷モデルマウスにおける経頭蓋フラビンタンパク質自家蛍光イメージングを用いた聴覚皮質音誘発応答の経時的計測
鷹巣健吾, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2018年09月05日
2018年09月05日 - 音響驚愕反射を用いた耳鳴り評価法における音刺激パラメータ依存性 –背景雑音に埋め込まれるギャップのfade-inとfade-outの効果-
簗田元揮, 舘野高, 西川淳
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2018年09月05日 - 超音波脳刺激システムにおけるFDTD法を用いたwaveguide形状の最適化
戸田聖人, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2018年09月05日 - In vivoマウス聴覚皮質の層選択的微小電気刺激に誘発される皮質神経活動の層依存的特徴
村松修斗, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2018年09月05日 - マウス聴覚皮質第 4 層における活動依存的な長期抑圧の時空間的な特徴解析： NMDA and GABAA受容体の依存性
久米航太, 舘野高
平成30年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2018年09月05日 - Layer-dependent changes of the responses induced by electric microstimulation in the mouse auditory cortex in vivo
Shuto Muramatsu, Takashi Tateno
The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2018年07月
2018年07月26日 - 2018年07月29日 - Repetitive recordings of sound-driven responses in individual mice for a hearing-impaired model using transcranial flavoprotein autofluorescence imaging in vivo
Takasu, K, Tateno, T
The 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, 2018年07月
2018年07月26日 - 2018年07月29日 - 微小コイル磁気刺激法における大脳皮質誘発応答の空間局所性 ～ 電気生理学的評価 ～
長内尚之, 三幣俊輔, 舘野 高
2018年03月13日
2018年03月13日 - 2018年03月14日 - Microcoil-driven responses induced by magnetic stimulation spatially restricted to the local surface of the mouse auditory cortex in vivo
H. OSANAI, S. MINUSA, T. TATENO
Annual meeting of Society for Neuroscience 2017, 2017年11月13日
2017年11月11日 - 2017年11月15日 - MEMS中枢神経刺激用多電極インターフェースの 作製とその評価
村上修一, 佐藤和郎, 高橋壮太, 舘野高
第34回「センサ・マクロマシンと応用システム」シンポジウム, 2017年10月
2017年10月31日 - 2017年11月02日 - 耳鳴の周波数地図再組織化 －効率的符号化原理と聴覚系秩序の崩壊－
舘野高, 西川淳
第27回 日本数理生物学会年会, 2017年10月06日
2017年10月06日 - 2017年10月08日 - 耳鳴り誘導剤投与下のラット聴覚皮質における音刺激誘発電位応答のスペクトル解析
戸田聖人, 長内尚之, 舘野高
平成29年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2017年09月
2017年09月06日 - 2017年09月09日 - 聴覚皮質における時間周波数受容野の実時間推定法とそのFPGAへの実装
小杉倭弘, 西川淳, 浅井哲也, 舘野高
平成29年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2017年09月
2017年09月06日 - 2017年09月09日 - 神経刺激のための埋込型微小磁気刺激システムの開発とその評価
三幣俊輔, 長内尚之, 舘野高
平成29年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2017年09月
2017年09月06日 - 2017年09月09日 - 齧歯類動物向け聴覚中枢系補綴器の開発
村上修一, 高橋壮太, 岩城 遼, 佐藤和郎, 田中恒久, 宇野真由美, 舘野 高
第8回集積化MEMS技術研究ワークショップ, 2017年07月26日 - In vitroマウス聴覚皮質第4/5層の錐体細胞における磁気刺激誘発応答
並川 稔, 舘野高
第40回日本神経科学大会, 2017年07月21日
2017年07月20日 - 2017年07月23日 - 埋込型微小磁気刺激装置における神経活動誘発可能性の理論計算と実験による検討
三幣 俊輔, 舘野高
第40回日本神経科学大会, 2017年07月21日
2017年07月20日 - 2017年07月23日 - マウス聴覚野の領域と層構造に特化したインターフェスにおける多点刺激デバイスの開発
高橋 壮太, 村上修一, 佐藤和郎, 舘野高
第40回日本神経科学大会, 2017年07月20日
2017年07月20日 - 2017年07月23日 - 聴覚皮質内因性信号の光計測法を用いた埋込型微小磁気刺激法による誘発神経応答評価
三幣俊輔, 舘野 高
2017年03月14日 - Combining multi-unit recording and flavoprotein fluorescence imaging reveals field- and layer-specific sound-evoked neural responses in the rodent auditory cortex
Jun Nishikawa, Takeaki Haga, Yuishi Tachibana, Yuto Ohtaka, Yasutaka Yanagawa, Hisayuki Osanai, Takashi Tateno
The 46th Annual meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2016), 2016年11月, 英語
2016年11月12日 - 2016年11月16日 - Neural response differences in the rat primary auditory cortex under anesthesia with ketamine versus the mixture of medetomidine, midazolam and butorphanol
H. Osanai, T. Tateno
The 46th Annual meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2016), 2016年11月, 英語, 口頭発表（一般）
2016年11月12日 - 2016年11月16日 - 聴覚皮質局所回路における誘発応答の計測とその制御
西川淳, 舘野高
計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2016, 2016年11月
2016年11月03日 - 2016年11月05日 - Developing an Implantable Micro Magnetic Stimulation System to Induce Neural Activity in Vivo
S. Minusa, T. Tateno
The 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2016, 2016年10月
2016年10月16日 - 2016年10月21日 - Differential Effect of Two Types of Anesthesia on Sound-Driven Oscillations in the Rat Primary Auditory Cortex
H. Osanai, T. Tateno
The 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2016), 2016年10月
2016年10月16日 - 2016年10月21日 - An Analysis of Current Source Density Profiles Activated by Local Stimulation in the Mouse Auditory Cortex in Vitro
D. Yamamura, S. Ayaka, T. Tateno
The 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2016), 2016年10月
2016年10月16日 - 2016年10月21日 - 齧歯類実験動物における特定音波検知MEMSセンサの作製
村上 修一, 岩城 遼, 佐藤 和郎, 田中 恒久, 宇野真由美, 舘野 高
77回 応用物理学会秋季学術講演会, 2016年09月14日
2016年09月13日 - 2016年09月16日 - 3種の麻酔薬における経頭蓋フラビンタンパク質自家蛍光イメージングを用いたマウス聴覚皮質の音刺激誘発応答計測
柳川 康貴, 舘野 高
第39回日本神経科学大会, 2016年07月21日
2016年07月20日 - 2016年07月22日 - 多点電極計測とフラビンタンパク質蛍光イメージングにより明らかにされる齧歯類聴覚皮質における脳領域および層依存的な音誘発応答
西川 淳, 羽賀 健亮, 橘 唯至, 大高 友斗, 柳川 康貴, 長内尚之, 舘野 高
第39回日本神経科学大会, 2016年07月
2016年07月20日 - 2016年07月22日 - ラット聴覚野における聴覚誘導に関連した神経活動：膜電位感受性色素を用いた光計測による検討
能登将成, 西川淳, 舘野高
社団法人 日本音響学会 聴覚研究会, 2013年11月28日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - Multielectrode array recording of propagation of activity evoked by electrical micro-stimulation in horizontal and coronal slices of the mouse auditory cortex
H. Kitamura, J. Nishikawa, T. Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2013), 2013年11月
2013年11月09日 - 2013年11月13日 - Unidirectional dual-component propagation of neural activity evoked by sound and electrical stimulation in rat multiple auditory cortical fields revealed by optical imaging with voltage-sensitive dye
J. Nishikawa, M. Noto, H. Kitamura, T. Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2013), 2013年11月
2013年11月09日 - 2013年11月13日 - Voltage-sensitive dye imaging of unidirectional dual-component propagation of activity evoked by sound and electrical stimulation in rat multiple auditory cortical fields
Jun Nnishikawa, Masanari Noto, Hiroyuki Kitamura, Takashi Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2013), 2013年11月09日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - Multielectrode array recording of propagation of activity evoked by electrical micro-stimulation in horizontaland coronal slices of the mouse auditory cortex
Hiroyuki Kitamura, Jun Nishikawa, Takashi Tateno
The 43rd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2013), 2013年11月09日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - ラット聴覚皮質における機能的な異方性：音及び電気刺激に対する神経活動伝搬方向の解析
西川淳, 能登将成, 北村宏幸, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2013年09月04日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - 音及び電気刺激が誘発するラット聴覚皮質の神経活動伝搬特性-膜電位感受性色素による光計測
西川淳, 能登将成, 舘野高
第36回 日本神経科学大会, 2013年06月20日, 日本語, ポスター発表
2013年06月20日 - 2013年06月23日, ［国内会議］ - 老化促進マウス（SAM）海馬CA1における時間的・空間的シグナル伝達異常―多電極アレイ計測
北村宏幸, 舘野高
第36回 日本神経科学大会(Neuro 2013), 2013年06月20日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - 情報科学から知る医療応用 大学研究の最前線～最先端の科学と医療を学んでみよう～
平田拓, 近野敦, 舘野高
2013年06月08日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等 - Recording and evaluating electrically evoked responses in hippocampal slices using a planar multielectrode array and standard and inverse current-source destiny analysis
H. Kitamura, T. Tateno
The 42st Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2012年10月
2012年10月12日 - 2012年12月17日 - やさしい情報科学とライフイノベーション
平田拓, 近野敦, 舘野高
北海道大学大学院情報科学研究科 公開講座サスティナビリティーウィーク, 2012年10月27日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - Recording and evaluatng electrically evoked responses in hippocampal slices usind a planar multielectrode array and standard and inverse current-souce destiny analysis
H.Kitamura, T.Tateno
The 42nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2012), 2012年10月12日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - 音情報処理フロントエンド変換機としての圧電素子音響センサと内毛細胞・聴神経複合モデルの統合
舘野高, 北村宏幸
第35回 日本神経科学大会 (Neuro 2012), 2012年09月18日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - 急性海馬スライスにおける局所電気刺激に対する誘発応答の多点記録―標準及び逆電流源密度解析法の評価―
北村宏幸, 紺野雄輝, 西川淳
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2012年09月
2012年09月05日 - 2012年09月07日 - 急性海馬スライスにおける局所電気刺激に対する誘発応答の他店記録―標準及び逆電流源密度解析法の評価―
北村宏幸, 紺野雄輝, 西川淳, 舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2012年09月05日, 日本語, ポスター発表
［国内会議］ - Hybrid-type computational modeling of the peripheral auditory system using a piezoelectric acoustic sensor as a front-end transducer for sound processing
Takashi Tateno
8th FENS Forum of Neuroscience, 2012年07月14日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - Developing a thin-film electrode system to record in-vivo cortical responses evoke by an artificial peripheral auditory device
H. Kitamura, J. Nishikawa, T. Tateno
MEA Meeting 2012, Reutlingen, 2012年07月
2012年07月10日 - 2012年07月13日 - Developing a thin-film electrode system to record in-vivo cortical responses evoked by an artifical peripheral auditory device
H. Kitamura, J.Nishikawa, T.Tatno
MEA Meeting 2012 8th International Meeting on Substrate-Integrated Microelectrode Arrays, 2012年07月10日, 英語, ポスター発表
［国際会議］ - The mechanism of ethanol action on midbrain dopaminergic neuron firing: A dynamic-clamp study of the role of Ih and GABAergic synaptic integration
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 41th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2011年11月15日 - The mechanism of ethanol action on midbrain dopaminergic neuron firing: A dynamic-clamp study of the role of I_h and GABAergic synaptic integration
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 41st Annual Meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2011), 2011年11月12日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - 彩都科学体験教室
舘野高
彩都科学体験教室, 2011年11月08日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - The mechanism of ethanol action on mesencephalic dopaminergic neuron firing: the roles of hyperpolarization-activated inward current and GABAergic synaptic integration,
T. Tateno
The 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscience2011), 2011年09月
2011年09月14日 - 2011年09月17日 - The mechanism of ethanol action on mesencephalic dopaminergic neuron firing: the roles of hyperpolarization-activated inward current and GABAergic synaptic integration,"
T. Tateno, H.P.C. Robinson
第34回 日本神経科学大会, 2011年09月14日, 英語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - Modeling of peripheral auditory systems using a piezoelectric acoustic sensor
T. Tateno
2011 Annual Conference of Electronics, Information and Systems Society, IEE of Japan, 2011年09月
2011年09月07日 - 2011年09月09日 - 圧電音響センサを応用した聴覚末梢系モデリング
舘野高
電気学会 電子・情報・システム部門大会, 2011年09月07日, 日本語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - The mechanism of ethanol action on mesencephalic dopaminergic neuron firing: the roles of hyperpolarization-activated inward current and GABAergic synaptic integration
T. Tateno, H.P.C. Robinson
第34回日本神経科学大会, 2011年09月04日, 英語, 口頭発表（一般）
［国内会議］ - Simple dynamical models to understand the mechanisms of drug addiction
舘野高
The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics, 2011年06月09日, 英語, 口頭発表（一般）
［国際会議］ - Analysis of ethanol effects on hyperpolarization-activated cation current in rat dopamine neurons and its influence to midbrain local circuits
T. Tateno
The 40th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2010年11月13日 - 音と耳の織りなす諸現象―聴覚イリュージョンの仕掛けと耳の仕組み－
舘野高
大阪大学大学院基礎工学研究科公開講座, 2010年08月06日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - Computational modeling of molecular networks underlying postsynaptic plasticity in striatal medium spiny neurons
Y. Inui, T. Tateno
The 7th Forum of European Neuroscience, 2010年07月05日 - Hybrid-system modeling in electrophysiology - Application of a dynamic-clamp technique
舘野高
Workshop on Computational Neuroscience in Ritsumei University, 2010年03月10日, 英語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - 自己組織型状態空間モデルに基づく蛍光性指示薬濃度と細胞内イオン濃度の統計的推定法について
岩橋亮平, 舘野高
電子情報通信学会信学技法，ニューロコンピューティング, 2010年 - Analysis of an inhibitory and hyperpolarization-activated current (Ih) controlled switch between firing modes in dopaminergic neurons and inhibitory interneurons of rat substantia nigra and their computational modeling,
T. Tateno
The 39th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2009年10月23日 - Analysis of an inhibitory and hyperpolarization-activated current (Ih) controlled switch between single-spiking and burst firing modes in dopaminergic neurons of rat substantia nigra pars compacta
T. Tateno
The 32 Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscience 2009), 2009年09月16日 - 黒質緻密部における神経細胞形態の特徴とその受動的膜モデルの一構成法
河野通太, 舘野高
電子情報通信学会技術研究報告，ニューロコンピューティング(NC), 2009年 - 線条体中型有棘細胞の後シナプス可塑性における大規模分子ネットワークからの主要シグナル伝達経路の計算的抽出法について
乾洋輔, 舘野高
電子情報通信学会信学技報，ニューロコンピューティング, 2009年 - マイクロデバイスを応用した神経細胞活動計測
舘野高
数理医療セミナー, 2008年12月06日, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
［国内会議］ - Firing-mode analysis of neurons in rat substantia nigra pars compacta using a conductance-injection method and conductance-based models
T. Tateno
The 38th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2008年11月18日 - Firing-mode analysis of neurons in rat substantia nigra pars compacta using a conductance-injection method
R. Iwahashi, T. Tateno
The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscience 2008), 2008年07月11日 - 細胞膜の電気的生理学特性に基づくラット黒質緻密部の神経細胞分類について
岩橋亮平, 舘野高
電子情報通信学会技術研究報告，ニューロコンピューティング(NC), 2008年 - Influence of conductance-input signal on spike generation and stability of rhythmic action-potential oscillations in rat somatosensory fast-spiking neurons
T. Tateno
The 37th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2007年11月
2007年11月03日 - 2007年11月07日 - 神経振動子の位相反応曲線推定法と振動安定性解析
阿登正徳, 舘野高
電子情報通信学会技術研究報告，ニューロコンピューティング(NC), 2007年 - Influence of conductance input signal and prior activation history on spike generation in rat somatosensory cortical neurons
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 36th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2006年10月
2006年10月14日 - 2006年10月18日 - 大脳皮質神経細胞の振動安定性解析 : 確率的力学系理論に基づくアプローチ
舘野高
電子情報通信学会技術研究報，ニューロコンピューティング, 2006年 - Quantifying oscillatory stability under noisy perturbation in interneurons of rat somatosensory cortex
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 35th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2005年11月
2005年11月12日 - 2005年11月16日 - Random dynamics and stability of cortical neurons
T. Tateno, H.P.C. Robinson
6th International Neural Coding Workshop, 2005年09月
2005年09月09日 - 2005年09月10日 - Spike-time response curves in interneurons of rat samatosensory cortex
T. Tateno, H.P.C. Robinson
Neural Coding 2005, 6th International Neural Coding Workshop, 2005年08月
2005年08月23日 - 2005年08月28日 - Optimization of spike reliability and precision with the level of shunting inhibision in cortical fast-spiking cells
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 4th Forum of European Neuroscience, Lisbon, Portugal, 2004年07月
2004年07月10日 - 2004年07月14日 - Rate coding and spike-timing variability in regular-spiking and fast-spiking cells in rat somatosensory cortex
T. Tateno, H.P.C. Robinson
The 34th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2004年 - Class 1 and Class 2 threshold dynamics of neurons in rat somatosensory cortex
T. Tateno, A. Harsch, H.P.C. Robinson
The 33th Annual Meeting of Society of Neuroscience, 2003年11月
2003年11月04日 - 2003年11月09日 - Numerical analysis of stochastic phenomena in one-dimensional two-state systems,
T. Tateno
International conference of noise and fluctuations 2001, 2001年10月
2001年10月22日 - 2001年10月25日 - 周期的なシナプス入力を受ける神経モデル集合の確率共振
鶴賀英高, 舘野高, 佐藤俊輔
電子情報通信学会MBE, 2001年 - 1次元2状態遷移モデルにおける確率現象の数値解析
舘野高
電子情報通信学会研究会，非線形現象(NLP), 2001年 - Cholinergic Modulation of Network Activity in Cultures of Rat Cortical Neurons
T. Tateno, Y. Jimbo
CREST Workshop on Metalearning and Neuromodulation, 2001年 - 聴覚末梢系計算機モデルを用いた聴覚確率共振現象解析
島田知幸, 舘野高, 佐藤俊輔
第１０回日本神経回路学会, 2001年 - Estimation of propagation delay in neuronal cultures using multi-electrode array recordings
T. Tateno, Y. Jimbo
the International Conference on Dynamical Aspects of Complex Systems from Cells to Brain, 2000年 - 培養神経回路網可塑性の多点計測
舘野高, 神保泰彦
第１０回日本神経回路学会, 2000年 - 細胞外多点計測による培養神経回路網の可塑性の解析
舘野高, 神保泰彦, 川名明夫
生物物理学会第35回年会, 1997年 - 培養神経細胞活動の多点計測とその解析
舘野高, 神保泰彦, 川名明夫
第12回生体生理シンポジウム, 1997年 - 伝送線路型基底膜振動系モデルの問題点について
舘野高, 平原達也
日本音響学会平成8年度秋季研究会, 1996年 - 聴覚末梢系モデルの一構成法
舘野高, 平原達也
日本音響学会平成7年度秋季研究会, 1995年
担当経験のある科目_授業
- 脳科学研究の展開I（分担）
北海道大学
2023年 - 現在 - 神経制御工学特論
北海道大学
2019年 - 現在 - 神経工学
北海道大学
2019年 - 現在 - 生体工学概論・生体医工学基礎（分担）
2016年10月 - 現在 - シミュレーション工学
北海道大学
2011年 - 現在 - 情報エレクトロニクス概論（分担）
2024年04月 - 2024年07月 - 全学教育科目「ロボットは感情を持つか」（分担）
2023年04月 - 2023年07月 - 情報学Ⅰ
北海道大学
2021年04月 - 2022年03月 - 生体制御工学特論
北海道大学 - 細胞情報学特論
北海道大学 - 神経情報科学特論
北海道大学 - バイオサイバネティクス
北海道大学 - システムバイオロジー
大阪大学
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 低強度超音波薬学：経頭蓋脳深部刺激による低体温状態誘導に関する技術基盤の構築
科学研究費助成事業
2024年06月28日 - 2028年03月31日
舘野 高, 平田 拓, 村上 修一
日本学術振興会, 挑戦的研究(開拓), 北海道大学, 24K21318 - 経頭蓋脳深部刺激による発作感受性消去
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2027年03月31日
竹内 雄一, 舘野 高, 鈴木 亮, 松本 理器
難治性てんかんの根治のためには脳内の発作感受性の消去が必要である。最近研究代表者らは、発作間欠期脳活動を用いた発作感受性の解読および定量化に成功し、さらにモデル動物において時空間特異的かつ細胞種特異的な深部脳領域刺激で発作感受性の低減・消去可能と見出した。しかしながら当該知見の応用には電極や光カニューラの脳実質への刺入に伴う侵襲性が課題である。一方、既存の非侵襲的脳刺激法は、深部到達性・空間特異性の不足あるいは細胞種特異性の欠如いずれかが課題である。そこで本研究は、非侵襲性、深部到達性、時空間特異性、および細胞種特異性を全て兼ね備えた新規脳深部刺激法の開発による上記課題の解決を目的とした。当該新規脳刺激法と非侵襲的遺伝子導入法の融合により、革新的なてんかんの根治療法を創出する。さらにヒト頭皮上脳波から発作感受性を定量する手法の開発にも挑む。
初年度は、まずげっ歯類の頭蓋上にも留置可能なほど小型な集束超音波照射装置のプロトタイプを新規に作出するとともに、バクテリア由来の機械受容チャネルをげっ歯類の大脳に強制発現することで頭蓋外から非侵襲的に照射した超音波で大脳神経細胞の活動を制御する技術の開発に成功した。さらに共同研究により、哺乳類大脳における超音波ニューロモデュレーションに関わるイオンチャネルを新規に同定した。また健常ボランティアにおいて、頭皮上脳波記録を行う計測系を新たに立ち上げた。
日本学術振興会, 基盤研究(B), 23K27481 - 体内産生セロトニンは耳鳴りを抑制するのか：ウルトラサウンド薬学の応用展開
科学研究費助成事業
2023年04月01日 - 2026年03月31日
舘野 高, 神保 泰彦, 村上 修一
本年度は，本計画期間の初年度であったことから，超音波刺激による脳活動誘発に関する基本的な予備実験を行い，研究計画全体における問題点の洗い出しを行った．具体的には，以下の４つの小課題に関する研究開発を実施した．
（課題１）超音波を利用した脳刺激で聴覚末梢系の神経誘発活動を起こさずに，中枢神経系のみを活動させる刺激に関して動物実験を行い，その刺激条件を広範囲に探索して効果的な刺激条件を明らかにした．特に，市販のトランスデューサを使って齧歯類動物に超音波を印加し，聴覚の末梢系と中枢系の活動を同時に記録する実験系を構築し，動物実験を行った．
（課題２）微細加工技術によって試作した微小トランスデューサの電気的および機械的な振動特性を計測し，脳活動を誘発する条件を満たしているかを実験的に評価した．その結果，音響圧強度が神経細胞の活動誘発には不足している結果となった為に，デバイス構造の修正と再設計を行った．
（課題３）超音波の機械的な振動を駆動する小型ダイアフラム基板を試作し，その上に脳試料を置き，細胞内のカルシウム変動をイメージングする実験系を構築した．脳試料を置いた基板底部から超音波を印加することで，神経活動誘発の有無を細胞内カルシウム変動計測によって実験的に検証することが可能になった．ただし，課題２に関連して，小型ダイアフラム基板の音響圧出力の強度を向上させる必要があり，その実現が残されている．
（課題４）頭部への超音波印加が聴覚中枢系の神経活動を誘起できるかを検証するために，聴覚末梢系由来の音情報伝達を薬剤で阻害した難聴モデルを効率的に作成する方法を検討した．その結果，難聴マウスを作成する薬理的な条件の候補を得ることができた．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K28106 - 低強度超音波薬学：微小トランスデューサアレイによる疾患モデル動物での治療効果検証
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
2021年07月09日 - 2024年03月31日
舘野 高
本研究課題では，機械的振動で効率的に中枢神経系を低侵襲的に刺激し，体内臓器や末梢系効果器に神経信号を送信する新技術の開発を目指している．その実現に向けて，脳の局所領域に対し，弱強度の超音波を放射して低侵襲的に神経活動を誘起する小型のデバイスを製作し，その実験系，および，実験プロトコルを開発することを目的としている．
本年度は，本計画期間の初年度であることから，超音波刺激による脳活動誘発に関する基本的な予備実験を行った．まず，先行研究では，機械的振動が脳活動を直接的に誘起するのではなく，聴覚経路を間接的に刺激した後の二次的な神経活動伝播によって生じているとの報告がある．この点を確認するために，聴覚末梢系の神経活動を誘発せずに，超音波刺激によって中枢神経系のみを活動させる刺激条件を広範囲に探索した．
また，局所的な脳領域に対して，弱強度の超音波を放射して低侵襲的に神経活動を誘起する小型の刺激デバイスを微細加工技術で製作し，そのデバイスの物理特性を評価する実験系を構築した．具体的には，超音波領域周波数の機械的振動によって，神経細胞活動を誘起するナノメートル厚の圧電材料薄膜と小型ダイアフラムから成るトランスデューサを微細加工技術で製作した．試作に当たっては，事前にその試作物の物理モデルを計算機上に構築し，数値計算によって振動特性を解析した後に，構造を設計して実際にそのデバイスを製作した．これらの結果について国際会議で発表した．
さらに，機械的振動が脳活動を誘起する細胞レベルでの作用機序を明らかにする目的で，小型ダイアフラム上に脳組織切片を置き，脳切片底部から超音波を印加する実験系を構築した．加えて，細胞内のカルシウムイオン変動を観察して誘発神経活動の有無を確認するために，カルシウム指示薬に短波長の可視光を照射し，画像をイメージングする計測系を構築した．
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 21K19755 - 磁気薬学の創発に向けた高精度な局所脳刺激法の開発：スパースモデリング法の応用展開
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2019年04月01日 - 2022年03月31日
舘野 高, 神保 泰彦
本研究では低侵襲的に中枢神経系を局所的に磁気刺激して，体内臓器や末梢系効果器に神経信号を正確に送信し，体内合成物質を効果的に放出させる新技術の開発を目指した．そのため，モデル動物の実験用として従来の磁気刺激コイルよりも小型で高効率のコイルを開発した．特に，刺激デバイスとして，ミリサイズからマイクロサイズのコイルを微細加工技術など利用して製作した．また，それらのコイルを用いた磁気刺激で脳内誘発応答の有無を動物実験によって評価した．その結果，当初の設計に沿った磁気刺激デバイスを得ることが可能となった．本研究の結果は，将来的に空間局在性に優れたヒトへの磁気刺激装置の応用開発に寄与するものと思われる．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H04178 - バイオウルトラサウンド薬学：マイクロダイアフラム開発から覚醒脳への応用展開
科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
2018年06月29日 - 2021年03月31日
舘野 高, 村上 修一
本研究課題では，非侵襲的に中枢神経系を刺激して，中枢系や末梢系に神経信号を正確に送信する新技術の開発を目指している．その実現に向け，ミリサイズの脳領域に対して，超音波（ウルトラサウンド）の機械的な振動を用い，低侵襲的に神経活動を誘起する方法をデバイスレベルから開発することを目的としている．さらに，電気生理学的実験や光学的計測によって，試作デバイスと装置の性能をモデル動物の脳刺激で実験的に評価する．最終的に，ヒトに医療応用するために，空間高分解能の特性をもつ中枢神経系の低侵襲性の刺激システムを構築する基盤技術を確立することを目的としている．研究課題全体では，その実現に向けて，今年度は，次の３つの小課題を実施した．
【課題１】昨年度の数値計算結果に基づき，微細加工技術を用いて脳刺激に応用する超音波微小デバイス試作し，基本性能を評価した．【課題２】超音波振動に誘発される神経細胞活動の機序解明するために，脳切片の神経活動を計測するin vitro実験系を構築し，神経刺激に適した超音波刺激の物理パラメータを探索した．その結果，超音波刺激で神経細胞の活動誘発が可能な物理パラメータを得ることができた．【課題３】経頭蓋用超音波トランスデューサを用いたin vivo実験系を構築し，脳刺激に適した超音波刺激の物理パラメータを探索した．その結果，超音波刺激で脳活動の誘発が可能な物理パラメータを同様に得ることができた．本年度研究の実施によって，各課題の実験系が構築され，それらを用いて本格的な実験に取り組む準備が整ってきた．また，学会大会や研究会等で，各課題における結果の一部を研究成果として報告した．
日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 18K19794 - 耳鳴り抑制：閉ループ型実時間情報処理を備えた微小電気刺激装置開発と覚醒脳への展開
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
2015年04月01日 - 2018年03月31日
舘野 高, 神保 泰彦
本研究では，耳鳴りのモデル動物を利用してその生理学的な機序の解明を目指した．また，耳鳴りに関連する神経活動を抑制する脳刺激法の開発に取り組んだ． 近年，耳鳴りは中枢神経系にその疾患原因が深く関与していることが次第に明らかになってきた．本研究課題では，特に，麻酔下の聴覚皮質の脳活動イメージングによって，耳鳴り誘発剤の投与後に特定の周波数に応答する脳のサブ領域が大きく拡張されることが判明した．このような特徴的な神経活動を抑制するため，小型磁気刺激デバイスを開発した．また，本デバイスの脳刺激における有効性が実験的に確認された．今後，耳鳴りモデル動物に適用してその抑制効果をさらに検証する予定である．
日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 15H02772 - 閉ループ電気生理による神経活動ダイナミクスのフィードバック制御
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
2015年04月01日 - 2018年03月31日
西川 淳, 舘野 高, 大高 友斗, 橘 唯至, 羽賀 健亮
本研究では，閉ループ電気生理を用いて特定の脳領域における神経応答特性を制御する新規手法を提案した．まず，フラビンタンパク質蛍光イメージングと局所電場電位計測を用いて齧歯類聴覚皮質における各サブ領域および層における時間周波数受容野(STRF)を体系的に調べた．特に，覚醒自由行動下のマウス聴覚皮質では，異なる２つの行動文脈においてSTRFの特性が動的に遷移することを明らかにした．得られた知見をもとに，各サブ領域および層にまたがる多点シリコン電極を刺入し，聴覚応答を計測しながらSTRFを実時間で推定し，その結果に応じて特定のチャンネルを多点電流刺激できるシステムを構築することに成功した．
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 15K01847 - 内耳蝸牛内電位駆動型の非常用電力体内給電システムの基盤技術開発とその評価
科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
2015年04月01日 - 2018年03月31日
舘野 高, 村上 修一, 佐藤 和郎
本研究では，生体内で生成される数10 mVの微小な電位を利用して，体内埋め込み機器とその蓄電系に電力を供給する非常用体内システムの基盤技術開発を目的とした．また，技術応用として，生体の組織・細胞内電位を実時間で計測し，その電圧源を用いて他の機器に電力を供給する技術の開発を目指した．特に，本研究では，開発したシステムを応用する対象として神経細胞インターフェースと音響センサを具体的に取り上げ，昇圧コンバータ回路を用いて生体内の微小電位を高電位に昇圧し，それらの機器に電力供給する基礎的な技術を開発した．その結果，数10 mVの直流電圧成分を数Vに昇圧し，電子機器を駆動する基盤的な技術を開発できた．
日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K12091 - 聴覚中枢神経マイクロ・インプラントにおける システム・インテグレーションの基盤形成
次世代・最先端研究開発支援プロジェクト
2010年02月 - 2014年03月
舘野高
内閣府, 研究代表者, 競争的資金 - 神経幹細胞の膜動態を誘導するリバース・エンジニアリング法の開発
科学研究費補助金 萌芽研究
2008年04月 - 2013年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - 次世代人工感覚器の為のマイクロデバイス・システムインテグレーションの基盤形成
科学研究費補助金 基盤研究(B)
2009年04月 - 2012年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - 大脳基底核回路網のハイブリッドシステムモデリング
JSTさきがけ研究
2007年04月 - 2012年03月
舘野高
JSTさきがけ, 研究代表者, 競争的資金 - MEMS/NEMS技術を用いた人工感覚上皮の開発に関する研究
厚生労働科学研究費補助金
2010年04月 - 2011年03月
舘野高
厚生労働省, 研究代表者, 競争的資金 - 発現遺伝子と細胞動態の相関情報から探る細胞集団の同期的活動生起と崩壊の統合的理解
科研費新学術領域研究 公募研究
2010年04月 - 2011年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - JSTシーズ発掘試験
2009年04月 - 2010年03月
舘野高
次世代小型人工聴覚器の集積技術の開発とその応用, 研究代表者, 競争的資金 - ナノテクノロジー，神経生理学および臨床医学を融合した細胞機能診断技術の創成
「未来研究ラボシステム」助成
2007年04月 - 2010年03月
舘野高
大阪大学基礎工学研究科, 研究代表者, 競争的資金 - ダイナミッククランプ法による神経回路網ハイブリッドシステムの構築と動的安定性解析
科学研究費補助金 萌芽研究
2006年04月 - 2009年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - ヒト立位および歩行時の身体キネマティスクと下肢筋群活動の計測とデータベース構築
科学研究費助成事業
2007年 - 2009年
野村 泰伸, 舘野 高, 中村 亨, 浅井 義之, 野村 国彦, 東 道年, 田坂 優一, 鈴木 康之, 河津 俊宏, 竹内 康浩, 小松 一貴
ヒトの身体運動,すなわち運動学的計測データ,およびそれに伴う筋電図などの動力学的変量の計測データを,身体運動の数理モデルとリンクさせることで,階層的に記述することが可能なデータ構造をXMLに基づく標準様式として策定した.ヒト立位および歩行運動計測系を構築し,ヒト静止立位および二足歩行に関する仮説検証型の実験を実施した.特に,ヒト静止立位の神経制御に関して,間欠制御仮説という新仮説を提案した.これらの実験で得られた計測データを,上記標準様式に基づきデータベース化し,第三者利用が可能な形式で公開した.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 大阪大学, 19300160 - デジタルプロセッサと神経細胞のハイブリッドシステム相互作用から理解する脳の可塑的潜在能力
大川情報通信基金助成金
2007年04月 - 2008年03月
舘野高
大川情報通信, 研究代表者, 競争的資金 - 量子ドットプローブを用いたパーキンソン病関連タンパク質の可視化とドーパミン細胞の電気的活動計測
村田財団学術振興財団助成金
2007年04月 - 2008年03月
舘野高
村田財団学術振興財団, 研究代表者, 競争的資金 - 音環境の情報処理系としての聴覚末梢・中枢系の統合的理解の研究
科学研究費補助金，基盤研究(B)
2006年04月 - 2008年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - 多電極アレイ記録システムを用いた聴覚中枢系における神経伝達物質による活動修飾の可視化に関する研究
千里ライフサイエンス振興財団助成金
2006年03月 - 2007年04月
舘野高
千里ライフサイエンス振興財団, 研究代表者, 競争的資金 - マルチエージェント型興奮性膜モデルの構築とダイナミクスシミュレーション
科学研究費助成事業
2005年 - 2006年
野村 泰伸, 館野 高, 下川 哲也
本研究の目的は,興奮性細胞膜のチャネル構造とその変化と膜電位動態の関連を,マルチエージェント型膜動態シミュレーションモデルを用いて明らかにすることであった.この目的に対する萌芽研究として,ヤリイカ巨大軸索のモデル化を試行した.これは,チャネルタンパク,イオン,イオン交換ポンプ,脂質二重膜をエージェント(計算機内オブジェクト)としモデル化し,これら多数のエージェントの複合体で膜モデルを構成するための基盤創成となる.この基盤が実現できれば,各エージェントが3次元構造を有し,物理法則に従い自律的に自身の構造や位置を更新する細胞動態シミュレーションが可能になる.最終年度である本年度は,種々のイオンチャネルの構造とその変化の動態をオブジェクトとしてモデル化する作業を効率的に実施できるシステム開発を実施し,それを用いて詳細な形態・構造を取り入れた細胞膜の構造・動態モデルのシミュレーションを実施した.実際にシミュレーションを実施したところ予想以上に膨大な計算時間を要することが明らかになったため,細胞膜全体の動態シミュレーションは今後の課題として残し,シングルチャネル(ポタシウムチャネル)動態のみを考慮した.具体的には,イオンチャネルやイオンの3次元的位置の状態更新を0.1ナノ秒という荒い時間ステップで実施した.ここまでの成果はIEEE-EMBSのannual conferenceで発表した.しかしながら,対象をシングルチャネルに限定した場合でも,活動電位生成の時間スケールである数百ミリ秒のシミュレーションには膨大な計算時間を要する.そこで,動態シミュレーションをPCクラスタを用いた並列計算で実現することを試み,計算の高速化を図った.このように,単一細胞膜の動態シミュレーションの実現に繋がるシミュレーション基盤を構築することができた.
日本学術振興会, 萌芽研究, 大阪大学, 17650085 - 大脳皮質神経活動のマルチスケーリング現象の測定と解析
日本学術振興会海外特別研究員
2002年09月 - 2004年08月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - 聴覚情報処理における背景雑音が信号検出に果たす機能的役割
科学研究費補助金，基盤研究(B)
2000年04月 - 2002年03月
舘野高
研究代表者, 競争的資金 - 歩行運動の計算理論と小脳・脊髄神経系のダイナミクス
科学研究費助成事業
2001年 - 2002年
野村 泰伸, 牧川 方昭, 舘野 高, 佐藤 俊輔
ヒトの二足歩行運動は,ヒトの筋骨格系を脳神経系による制御と床反力を介した外界との相互作用により,動的安定性を確保している.このとき脳神経系がどのような方略で動的安定性を維持しているかを2つの視点から検討した.1つ目は,定常歩行中の被験者に転倒を引き起こすようなインパルス状外乱を加え,それに対する運動応答,特に歩行リズムの変調(位相リセット)が転倒を回避するのにどのような役割を果たしているかを,歩行の非線形力学系モデルのダイナミクスと実験結果の比較から明らかにした.特に,実験的に計測された外乱のタイミング依存的な応答は,非線形力学系のダイナミクスの意味でも動的に安定な歩行状態を維持する目的にとって最適化されたものである可能性を示唆した.もう1つは,パーキンソン病患者を被験者とした自転車漕ぎ実験における左右脚のペダリングリズムと運動パターンを生成する神経回路の数理モデルのダイナミクスの比較研究である.ここでは左右のペダルが独立に回転する特殊な自転車を用いているが,健常被験者は通常の自転車と同様な左右逆相の周期的ペダリングを行う.しかし協調運動に失調が現れるパーキンソン病患者では,左右のペダリングパターンが逆相からズレて非定常で不規則になる.この現象を上位中枢からトニックな入力を受ける相互抑制型非線形結合2振動子モデルで再現し,上位中枢からの入力の大きさや2つの振動子への入力の大きさの非対称性に依存して,健常者では動的に安定な逆相振動が不安定化して発生しうることを示した.以上の結果は,ヒトの歩行運動の動的安定性を維持するためには,脳が身体および脊髄神経系が示す自律的ダイナミクスを考慮した高度な制御を行わなければならいことを示唆している.
日本学術振興会, 基盤研究(B), 大阪大学, 13480295 - 生体信号処理の新しい展開とホメオダイナミクス
科学研究費助成事業
1999年 - 1999年
佐藤 俊輔, 館野 高, PAKDAMAN Khashayar, 野村 泰伸
生体信号の解釈を容易にするために,2つの方向への研究の拡張がなされてきた.1つは,時間方向である.たとえば,長時間計測が可能になり,生体信号が決して定常ではないこと,したがって,それを生成する生体は時不変ではなく、時変であることがわかってきた.もう1つは信号解析に非線形力学系の考え方が導入されたことであある.本研究課題ではまず,第1の方向の研究として,「時系列から分岐構造の解析」というテーマをあつかった.制御可能なパラメータを持つ力学系が与えられたとする.その力学系のそのパラメータに関する分岐構造と同様な分岐構造を持つパラメータ化された関数(予測関数)を種々の方法で求めた.この関数のパラメータ空間の領域(射影領域)のパラメータ値に対して,この関数(モデル)のダイナミックスは与えられた力学系のそれと同じである.いいかえれば,この領域でモデルの分岐構造を与えられた力学系の分岐構造とみなせる。このことを利用して,未知の力学系が生成した時系列からその力学系の分岐構造を再構成した.
以上の成果をふまえ,心循環系,内分泌系の生理学の知識を総合してホメオダイナミクスの概念について検討した.複雑なダイナミクスをもつ生体の部分システムは相互作用して全体で安定性を保っている.ホメオダイナミクスを実現するためには生体システムが非線系力学系として機能していることを示唆する.このような例をヒトの二足歩行の動力学と中枢制御機構にもとめ,考察した.
日本学術振興会, 萌芽的研究, 大阪大学, 11878179
産業財産権
