日時

平成27年1月14日(水)

場所

発表者

Gomez Tames Jose David

題目

On the Reliability and Validity of Electrophysiological Computational Modeling to Study Nerve Activation

主査

山本悦治 教授

副査

山口匡 教授，齊藤一幸 准教授，兪文偉 教授(指導教員)

要旨

電気生理計算モデルは，生体の神経・筋活動のメカニズムの理解に知見を提供し，電気生理現象の解釈，電気生理手法による神経・筋疾患の診断・治療にとって重要である．これまで，電気生理計算モデルの研究においては，モデルの実験的検証による妥当性の検討，及び異なる計算論表現や形態学表現を用いるモデルの予測精度，計算効率に関する信頼性の検討が不十分であった．
本研究は，より効率的かつ効果的な電気生理シミュレーションを実現するために，まず，生体組織の電気特性の周波数依存性を考慮するDispersive Modelとその周波数依存性を考慮しないResistive Modelの予測精度，計算効率を比較し，そして，生体等価ファントムを用いて，モデルの実験的検証を行った．また，異なる幾何学表現を用いるモデル間の予測精度，計算効率を比較した．さらに，電気生理計算シミュレーション，及び生体−ファントムカップリング実験によって，これまで異なる主張のあった生体組織の電気特性，神経・筋活動，電気刺激要因間の関係性を系統的に調べた．
結果的には，応用の性質によって，予測精度と計算効率に応じたモデルの電気特性表現，モデルの幾何学表現を簡略化するための条件が明らかになり，さらに，生体−ファントムカップリング実験によって，生体組織の電気特性，神経・筋活動，電気刺激要因間の関係が明確になった．