システム情報工学特論

本講義の講義時間は105分（13:00開始、14:45終了）です。 ・研究倫理 　講義日程：4/10, 4/17 　担当者：猿渡・川嶋 ・中枢神経系概論 　講義日程：4/24 　担当者：岸（上田） ・ヒト睡眠学概論 　講義日程：5/1, 5/8, 7/10 担当者：岸 ・ヒト生体時計概論 　講義日程：5/22, 5/29, 6/5 担当者：南 ・生命現象の力学系モデル概論 　講義日程：6/12, 6/19, 6/26, 7/3 　担当者：大出 [中枢神経系概論]（上田） 授業・学習の目標：脳科学・神経科学の研究を行うために必要な基本的な神経科学の知識を学ぶことを目的とする。さらに、記憶・学習の基盤とされるシナプス可塑性の捉え方や睡眠・覚醒リズムに関する最新の研究成果を紹介し、中枢機能に関する知見と理解を深める。 キーワード：脳科学・神経・記憶・情報伝達・活動電位・ホジキンハクスレー 授業内容の要約： 1. 中枢神経の基礎 2.睡眠・覚醒リズム研究の現在 [生命現象の力学系モデル概論]（大出） 授業・学習の目標： 生物のある側面を、時間とともに状態変化する系として捉えるとき、力学系による生命現象の記述が可能となる。いわゆる生物らしい振る舞いは、しばしば非線形力学系によって表現される。力学系モデルは、時系列変化の特性を定量的に表現・予測する強力な手段となる。一方で、モデルの構成要素（状態変数）やパラメータの選び方や解釈は、研究者に委ねられ、ここに生命現象のモデル化の要点がある。例えば、dx/dt=axとして表現される単純な力学系モデルであっても、xを細胞数と思うのか、特定のタンパク質分子の発現量と思うのか、では生命現象のモデルとしては全く異なるものになり、その解釈も異なる。 本講義では、力学系モデルの表現しうる振る舞いを、生命現象の理解に最低限必要な範囲で概観する。ここでは、力学系の振る舞いの定性的な理解を促進するために、微分方程式の解を求めずに系の振る舞いを解析する手法を用いる。次に、得られた結果が意味することを生物学的な視点で解釈することを通して、生命現象の理解に力学系モデルがどのように寄与しうるかを議論する。 キーワード：力学系　常微分方程式　双安定性　ヒステリシス　局所安定性解析　安定周期解　リミットサイクル 授業内容の要約： 1. 力学系モデルの基本的振る舞い 2. 力学系モデルの生物学的解釈 3. 具体的事例１：細胞周期 4. 具体的事例２：概日時計 5. 具体的事例3：神経発火 [ヒト生物時計・睡眠学概論]（南、岸） 授業・学習の目標：ヒトを対象とした生物時計及び睡眠研究を行うために必要な基本的な神経科学の知識を学ぶことを目的とする。さらに、生物時計や睡眠に関する重要な研究成果を紹介し、生体リズム現象に関する知見と理解を深める。 キーワード： 授業内容の要約： １．生物時計・リズム研究の基礎 ２．ヒトを対象とした睡眠研究の基礎

授業後は、ノート等をもとに復習すること。

レポート提出で評価する

特になし

特になし

視野を広げる

前提となる知識と項目：特になし