山野邉　貴信 (ヤマノベ　タカノブ)

医学研究院　生理系部門　生理学分野助教
Last Updated :2025/06/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士（工学）, 大阪大学

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J-Global ID

研究キーワード

  • 包括脳ネットワーク
  • 神経細胞
  • 同期現象
  • ニューラルコーディング
  • 情報符号化
  • ノイズ
  • 信頼性

研究分野

  • ライフサイエンス, 生物物理学

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2008年10月
    科学技術振興機構 さきがけ「生命現象の革新モデルと展開」, 兼任研究者
  • 2007年04月
    北海道大学大学院医学研究科生理学講座 認知行動学分野, Graduate School of Medicine, 助教
  • 2003年 - 2006年
    北海道大学 医学(系)研究科(研究院), 助手
  • 2006年
    北海道大学 大学院医学研究科, Graduate School of Medicine, 助手
  • 2004年 - 2005年
    北海道大学 大学院, 助手・医学研究科

■研究活動情報

論文

その他活動・業績

  • Stochastic phase transition operator (vol 84, 011924, 2011)
    Takanobu Yamanobe, PHYSICAL REVIEW E, 88, 1, 2013年07月
    英語, その他
  • Dynamics of oscillating squid giant axons in response to periodically modulating impulses and modeling analysis
    Takanobu Yamanobe, JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES, 63, S189, S189, 2013年
    英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  • Relation Between the Information Carrier in Nervous Systems and the Dependence of a Neuron Model Behavior on the Past Activity
    Takanobu Yamanobe, BIOPHYSICAL JOURNAL, 102, 3, 546A, 546A, 2012年01月
    英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
  • 甲殻類伸張受容器の数理モデル
    竹内 英二, 山野辺 貴信, PAKDAMAN Khashayar, 野村 泰伸, 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, 98, 94, 85, 92, 1998年05月29日
    伸張受容器は受容器筋肉繊維に伸張刺激が加わると, 樹状突起に受容器電位が発生し, それが軸索初筋に伝わって活動電位が発生する.本研究では独立に提案された甲殻類の受容器電位モデル(Swerupら, 1996)と活動電位モデル(Edmanら, 1987)を用い, その2つのモデルを結合することにより新たに結合モデルを構築した.この結合モデルを用いて, ザリガニの遅順応性伸張受容器が伸張刺激を受けた時に生じる活動電位に関する生理学実験結果(Vibertら, 1979)を説明する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • 甲殻類伸長受容器の非線形ダイナミクス
    山野辺 貴信, PAKDAMAN K., 野村 泰伸, 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, 98, 94, 93, 100, 1998年05月29日
    遅順応性伸張受容器(Sloly Adapting stretch receptor Organ; SAO), 速順応性伸長受容器(Fast Adapting stretch receptoro Organ; FAO)モデルの非線形ダイナミクスについて報告する.伸長受容器モデルはイオンの透過率に基づき, 7つの変数から構成される.まず, 伸長受容器モデルが単一パルス入力, ステップ入力, 一定電流入力に対するザリガニ伸長受容器の発火パターンを再現することを示す.次に, このモデルが3変数まで簡約化できることを示し, さらに, この簡約化した3変数モデルのダイナミクスを分岐理論を用いて解析する.最後にこの解析に基づき, SAOとFAOのダイナミクスを比較する., 一般社団法人電子情報通信学会, 英語
  • 過渡的パルス入力に対するペースメーカ細胞モデルの応答
    山野辺 貴信, PAKDAMAN Khashayar, 野村 泰伸, 佐藤 俊輔, 生体・生理工学シンポジウム論文集, 12, 45, 48, 1997年09月04日
    日本語
  • ペースメーカ細胞モデルの情報コーディング様式について
    山野辺貴信, 野村泰伸, 土居伸二, 佐藤俊輔, 生体・生理工学シンポジウム論文集, 11th, 77-80, 80, 1996年11月
    日本語
  • 間隔変動パルス列入力に対するmRICの応答特性について
    山野辺 貴信, 野村 泰伸, 土居 伸二, 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, 96, 75, 127, 134, 1996年05月24日
    自発的に一定の時間間隔で反復興奮する神経細胞はペースメーカ細胞と呼ばれる. mRICはこの振舞いを模倣するモデルである. このモデルに, 刺激強度が一定で, 刺激間隔が適当な規則に従い時間変化するパルス入力を加えたときの応答特性を1次元写像(PTC)を用いて解析する. 特に, 入力パルス列と出力パルス列の瞬時周波数の関係について考察する., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語
  • 簡約化された Hodgkin-Huxley 方程式の解析
    山野辺, 土居 伸二, 佐藤 俊輔, 信学技報, 94, 41, 48, 1994年
    Keplerらによって提出された簡約化法を用い,Hodgkin-Huxley(H-H)方程式を簡約化する.簡約化された方程化の相平面上での振る舞いを詳しく調べ,彼らの簡約化法を検討する.とりわけ,簡約化法における重み係数の決め方について考察する.さらに簡約化されたH-H方程式の周期パルス刺激に対する応答特性を調べる., 一般社団法人電子情報通信学会, 日本語

講演・口頭発表等

  • Reduction of a Markov operator representing the dynamics of stochastic neuronal model by sparse discrete cosine transform　　　　　　　　　　　　　　　
    山野辺貴信
    第５６回日本生物物理学会年会, 2018年09月17日, 英語, ポスター発表
    ［国内会議］
  • Reduction of the dynamics of stochastic neuronal models by sparse discrete cosine transform　　　　　　　　　　　　　　　
    山野辺貴信
    11th FENS Forum of Neuroscience, 2018年07月10日, 英語, ポスター発表
    ［国内会議］
  • 確率過程の漸近展開理論による振動子モデルの解析　　　　　　　　　　　　　　　
    山野辺貴信
    Perspectives of Nonlinear Phenomena in Random and Non-autonomous Dynamics, 2017年09月29日, 日本語
    ［招待講演］, ［国内会議］

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 次元の呪いを克服した固有値問題数値解法による確率的神経細胞モデルの解析　　　　　　　　　　　　　　　
    科学研究費補助金（基盤研究（C））
    2018年04月 - 2021年03月
    山野辺貴信
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • スパースモデリングによる確率的神経細胞モデルダイナミクスの縮約
    科学研究費助成事業
    2016年04月01日 - 2018年03月31日
    山野辺 貴信
    これまでの研究で、我々は、確率微分方程式で表される神経細胞モデルに、時間変化するパルス列入力が入るときの統計的大域挙動を記述する線形作用素を構築した。この線形作用素は有限次元の行列で近似されることが理論的に示されるが、線形作用素の単なる離散近似では近似行列の要素数が多くなりすぎ、与えられたモデルの統計的大域挙動を解析するのが困難となる。本研究では、我々が提案した線形作用素の積分核が、良く用いられるパラメータの範囲でスパース性を持つことに着目し、線形作用素をある基底で展開し、この困難を緩和することにした。構築した線形作用素は確率的神経細胞モデルのパラメータや入力パラメータに依存し、そのスペクトル特性が変わる。入力は時間変化するため、線形作用素を縮約する問題は画像圧縮とほぼ同じ問題となる。したがって、パラメータごとに基底を用意するのではなく、同じ基底を用い変換した方が応用上適している。そこで離散コサイン変換（DCT-II）のFFT の部分にsparse FFT を用い、線形作用素を少ない要素数の行列で近似することを試みた。sparse FFT には大きく分けて確率的sparse FFT と決定論的sparse FFT の２つのアプローチがある。ここでは決定論的sparse FFT を用いた。これによりスパースなフーリエ係数を決定論的に計算可能となり、FFT を用いたDCT-II を用いるときより、sparse FFT を用いたDCT-IIの方が効率的に線形作用素を縮約できることを示した。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 16H01527