Research

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On-demand control of epilepsy and beyond / てんかんのオンデマンド制御法の開発とその応用

We are developing an on-demand intervention technology with non-invasive brain stimulation for epilepsy and other neuropsychiatric disorders. 
てんかんや精神疾患の症状をオンデマンドかつ非侵襲的に制御する技術を開発しています。

Closed-loop interventions of epileptic seizures

Keywords: Closed-loop intervention, Real-time signal processing, Ultrasonic stimulation, Epilepsy, Psychiatric disorders

Publications

  • Takeuchi Y et al, Brain 2021. PDF
  • Takeuchi Y and Berényi A Neurosci Res 2020. PDF
  • Vöröslakos M, Takeuchi Y et al. Nat Commun 2018. PDF
  • 竹内雄一, Medical Science Digest 2020. PDF

Grants

  • Grant-in-Aid for Scientific Research (B) (Grant# 19H03550), Role: PI / 基盤研究(B)(課題番号19H03550)、研究代表者、KAKEN
  • Fostering Joint International Research (B) (Grant# 18KK0236), Role: PI / 国際共同研究強化(B)(課題番号18KK0236)、研究代表者、KAKEN
  • Moonshot Research and Development Program (Goal 7, Masaaki Murakami PM). Role: co-PI / ムーンショット型研究開発事業(目標7、村上正晃PM)、研究開発分担者、Goal 7

Neural circuit dynamics underlying inappropriate decision-making / 不適切な意思決定を生じる神経回路ダイナミクス

We are investigating neural circuit dynamics underlying inappropriate (impulsive, compulsive) decision-making using rat model of psychiatric disorders.
ヒトを含む動物の行動は動機によって裏付けられますが、内的な欲求に従って単純に行動すると社会・経済的な不都合を生じるかもしれません。そのため我々は行動の結果を過去の経験に基づいて予想し、未来に渡って自己や集団の利益を最大化するように行動します。ただし我々は常に適切な判断を下せるわけでは無く、その意思決定にはばらつきがあります。特に統合失調症や依存症などの精神疾患時には、通常起こらない行動表現型が生じます。我々はそのような異常行動、不適切な意思決定を生み出す神経回路ダイナミクスに興味を持っています。現在動物実験で、独自に開発した行動タスク、大規模電気生理学記録、機械学習など情報学的手法とを組み合わせることによって、その責任神経回路のダイナミクスの抽出に成功しつつあります。今後、光遺伝学や化学遺伝学によって当該神経回路ダイナミクスを操作することで、行動表現型との因果関係を検証します。

Modeling of brain dynamics for inappropriate decision-making. (A) Inverse network modeling using a machine learning. (B) Test of causal relationship between extracted brain dynamics and behavioral phenotypes.

Keywords: Prefrontal cortex, Motivation, Reward, Aversion, Limbic system, Oscillation, Cross-Spectral Factor Analysis, Schizophrenia, Addiction

Publications

  • Takeuchi Y and Berényi A. Neurosci Res 2020. PDF
  • 竹内雄一、Medical Science Digest, 2020. PDF

Grants

  • Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Grant# 19H05224), Role: PI  / 新学術領域(研究領域提案型)公募研究(課題番号19H05224)、研究代表者、KAKEN