2025/06/27 更新

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ムラカミ シンゴ
村上 慎吾
MURAKAMI Shingo
所属
理工学部 教授
その他担当機関
理工学研究科電気電子情報通信工学専攻博士課程前期課程
理工学研究科電気・情報系専攻博士課程後期課程
連絡先
メールによる問い合わせは《こちら》から
外部リンク

学位

  • 博士(工学) ( 東京大学 )

  • 修士(工学) ( 東京大学 )

学歴

  • 2001年3月
     

    東京大学   工学系研究科   電子工学専攻   博士後期   修了

  • 1998年3月
     

    東京大学   工学系研究科   電子工学専攻   博士前期   修了

  • 1996年3月
     

    京都大学   工学部   電子工学科   卒業

経歴

  • 2019年4月 - 2022年3月

    自然科学研究機構岡崎共通研究施設計算科学研究センター   外部運営委員

  • 2018年4月 -  

    東邦大学理学部生理学講座統合生理学分野   非常勤講師

  • 2018年4月 -  

    中央大学理工学部   教授

  • 2016年4月 - 2018年3月

    東邦大学医学部生理学講座統合生理分野   講師

  • 2007年4月 - 2016年3月

    大阪大学臨床医工学融合研究教育センター   助教(兼任)

  • 2006年4月 - 2016年3月

    大阪大学大学院医学系研究科薬理学講座(分子・細胞薬理学)   助手(現・助教)

  • 2006年4月 - 2016年3月

    大阪大学大学院医学系研究科薬理学講座(分子・細胞薬理学) 助手(現・助教)

  • 2005年1月 - 2006年3月

    ニューメキシコ大学医学部神経内科   Research Assistant Professor

  • 2002年12月 - 2005年1月

    ニューメキシコ大学医学部神経内科   Research Scientist

  • 2001年4月 - 2002年12月

    ニューメキシコ大学医学部神経内科   Post-Doctorial Scientist

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所属学協会

  • 応用物理学会

  • 日本生体医工学会

  • 日本神経回路学会

  • 日本循環薬理学会

  • 日本薬理学会

  • 日本生理学会

  • 日本不整脈心電学会

  • Asia-Pacific Neural Network Society

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研究キーワード

  • 生理学

  • システムバイオロジー

  • 医工学

  • 薬理学

研究分野

  • ライフサイエンス / 生体材料学  / 生体医工学・生体材料学

  • ライフサイエンス / 神経科学一般  / 神経生理学・神経科学一般

  • ライフサイエンス / 医療薬学  / 生理学一般

  • 情報通信 / 生命、健康、医療情報学  / 生命・健康・医療情報学

  • ライフサイエンス / 基盤脳科学  / 脳計測科学

  • ライフサイエンス / 生体医工学  / 生体医工学・生体材料学

  • ライフサイエンス / 薬理学  / 薬理学一般

  • ライフサイエンス / 生理学  / 生理学一般

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論文

  • Quantitative evaluation of virtual reality-related attention allocation through somatic P300 response 査読

    Kaito Kageyama, Rintaro Maki, Yasushi Nakatani, Yumie Ono, Shingo Murakami

    Advanced Biomedical Engineering   13   116 - 122   2024年4月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.14326/abe.13.116

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  • 光音響イメージングによるカルシウム濃度計測のための吸光試薬のスクリーニングシステム 査読

    山本 勇志, 興野 大輝, 五味 涼太, 庄司 一郎, 村上 慎吾

    電子情報通信学会論文誌 D   J107-D ( 4 )   265 - 272   2024年4月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Measuring the Permittivity of Liposome and Yeast Using a 3D-printed Electrode-replaceable Measuring Cell 査読

    Yuji KAGEYAMA, Haruna SUEOKA, Akira KIMURA, Masaki SATO, Akira ITO, Tetsuro HORIE, Genki OGATA, Yasuaki EINAGA, Hiroaki SUZUKI, Shingo MURAKAMI

    Advanced Biomedical Engineering   13   90 - 99   2024年

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society for Medical and Biological Engineering  

    DOI: 10.14326/abe.13.90

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  • Event-related Potentials based Evaluation of attention allocation while watching VR 査読

    Advanced Biomedical Engineering   11   1 - 9   2022年1月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Different voltage dependence of ICaL blockade in nonselective IKr blockers causes their opposite effects on early afterdepolarization in drug-induced arrhythmia 査読

    Akira Kimura, Shingo Murakami

    Journal of Pharmacological Sciences   147 ( 1 )   95 - 103   2021年9月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:September 2021,  

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  • Computer modeling defines the system driving a constant current crucial for homeostasis in the mammalian cochlea by integrating unique ion transports 査読 国際誌

    Fumiaki Nin, Takamasa Yoshida, Shingo Murakami, Genki Ogata, Satoru Uetsuka, Samuel Choi, Katsumi Doi, Seishiro Sawamura, Hidenori Inohara, Shizuo Komune, Yoshihisa Kurachi, Hiroshi Hibino

    npj Systems Biology and Applications   3 ( 24 )   1 - 10   2017年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nature Publishing  

    DOI: 10.1038/s41540-017-0025-0

    PubMed

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  • アセチルコリン感受性カリウム電流における短期脱感作のシミュレーション解析 査読

    村上慎吾, 稲野辺厚, 倉智嘉久

    心電図   35 ( 4 )   245 - 257   2016年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本心電学会  

    アセチルコリンは,心臓のアセチルコリン感受性カリウム電流(IK.ACh)を増加させる.この増加されたIK.AChの電流量は,数秒で緩やかに減少する.この現象は短期脱感作(short-term desensitization)とよばれ,その実験的特性はすでに明らかにされているものの,その分子基盤や生理的役割は十分検討されてこなかった.そこで,IK.AChの活性化過程の数学的モデルを構築し,短期脱感作を定量的に再現する必要条件を探索した.その結果,2つの条件の重要性が判明した.一つ目は,アセチルコリンに対して異なる親和性をもつ2つのムスカリン受容体(M2受容体)の存在である.この2成分のM2受容体は,幅広いアセチルコリン濃度下でのIK.AChの応答の再現に必須であった.二つ目は,G蛋白質のβγサブユニットに対して異なる親和性をもつ2つのKAChチャネルである.この2成分のKAChチャネルは,短期脱感作の経時変化の特徴である電流量減少の再現に必要であった.これらの条件を合わせると,(1)0.01μMから100μMという幅広いアセチルコリン濃度下での電流量の経時変化,(2)アセチルコリン前灌流の効果,(3)短期脱感作からの回復という実験的に観察されるIK.AChの特性が,定量的に再現できた.さらに,短期脱感作の心臓における役割を検討するために,洞房結節の活動電位モデルに本IK.AChモデルを導入し,アセチルコリンの添加効果を調べた.すると,過度な迷走神経刺激による自発的心臓興奮の停止および復活という一過性の現象が観察された.これは,vagal escapeとよばれる組織レベルの生理現象に該当すると考えられた.以上の結果から,洞結節細胞レベルで観察されるIK.AChの短期脱感作が,組織レベルで観察されるvagal escapeの分子基盤である可能性が示唆された.

    DOI: 10.5105/jse.35.245

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    その他リンク: http://search.jamas.or.jp/link/ui/2016139097

  • The unique electrical properties in an extracellular fluid of the mammalian cochlea; their functional roles, homeostatic processes, and pathological significance 査読

    Fumiaki Nin, Takamasa Yoshida, Seishiro Sawamura, Genki Ogata, Takeru Ota, Taiga Higuchi, Shingo Murakami, Katsumi Doi, Yoshihisa Kurachi, Hiroshi Hibino

    PFLUGERS ARCHIV-EUROPEAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY   468 ( 10 )   1637 - 1649   2016年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00424-016-1871-0

    Web of Science

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  • The unique ion permeability profile of cochlear fibrocytes and its contribution to establishing their positive resting membrane potential 査読

    Takamasa Yoshida, Fumiaki Nin, Shingo Murakami, Genki Ogata, Satoru Uetsuka, Samuel Choi, Takashi Nakagawa, Hidenori Inohara, Shizuo Komune, Yoshihisa Kurachi, Hiroshi Hibino

    PFLUGERS ARCHIV-EUROPEAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY   468 ( 9 )   1609 - 1619   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00424-016-1853-2

    Web of Science

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  • Mechanisms of astrocytic K+ clearance and swelling under high extracellular K+ concentrations 査読

    Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   66 ( 2 )   127 - 142   2016年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s12576-015-0404-5

    Web of Science

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  • Invariance in current dipole moment density across brain structures and species: Physiological constraint for neuroimaging 査読

    Shingo Murakami, Yoshio Okada

    NEUROIMAGE   111   49 - 58   2015年5月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.02.003

    Web of Science

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  • Short-term desensitization of muscarinic K+ current in the heart 査読

    Shingo Murakami, Atsushi Inanobe, Yoshihisa Kurachi

    Biophysical Journal   105 ( 6 )   1515 - 1525   2013年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Biophysical Society  

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  • 内耳内リンパ液の特殊電位環境の成立機構の理解

    日比野浩, 任書晃, 村上慎吾, 土井勝美, 鈴木敏弘, 久育男, 倉智嘉久

    日本耳鼻咽喉科学会会報   116 ( 2 )   60 - 68   2013年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本耳鼻咽喉科学会  

    CiNii Books

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  • Computational model of a circulation current that controls electrochemical properties in the mammalian cochlea 査読

    Fumiaki Nin, Hiroshi Hibino, Shingo Murakami, Toshihiro Suzuki, Yasuo Hisa, Yoshihisa Kurachi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   109 ( 23 )   9191 - 9196   2012年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.1120067109

    Web of Science

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  • Transmural dispersion of repolarization determines scroll wave behavior during ventricular tachyarrhythmias - a simulation study - 査読

    Ryo Haraguchi, Takashi Ashihara, Tsunetoyo Namba, Kunichika Tsumoto, Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi, Takanori Ikeda, Kazuo Nakazawa

    Circulation Journal   75 ( 1 )   80 - 88   2011年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Ciruculation Society  

    DOI: 10.1253/circj.CJ-10-0071

    Scopus

    PubMed

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  • フィジオームとシステムバイオロジー

    村上慎吾, 倉智嘉久

    生体の科学   61 ( 4 )   364 - 371   2010年8月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   出版者・発行元:医学書院  

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  • Cellular modelling: experiments and simulation to develop the physiological model for G-protein control of cardiac muscarinic K+ channels 査読

    Shingo Murakami, Shingo Suzuki, Masaru Ishii, Atsushi Inanobe, Yoshihisa Kurachi

    Philosophical Transactions of the Royal Society A   368 ( 1921 )   2983 - 3000   2010年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Royal Society  

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  • 薬物誘発性不整脈の発生危険度予測システムの開発 査読

    村上慎吾, 鈴木慎悟, 上島豊, 野村泰伸, 倉智嘉久

    生体医工学   48 ( 1 )   106 - 114   2010年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本生体医工学会  

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  • Inwardly rectifying potassium channels: their structure, function and physiological roles 査読 国際誌

    Hiroshi Hibino, Atsushi Inanobe, Kazuharu Furutani, Shingo Murakami, Ian Findlay, Yoshihisa Kurachi

    Physiological Review   90 ( 1 )   291 - 366   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physiological Scoiety  

    DOI: 10.1152/physrev.00021.2009

    PubMed

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  • Development of drug-induced arrhythmia prediction system

    Shingo Murakami, Shingo Suzuki, Yutaka Ueshima, Taishin Nomura, Yoshihisa Kurachi

    Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering   48 ( 1 )   106 - 114   2010年

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • ヒト心房活動電位モデルを用いた各種I_<Kr>遮断薬とI_<Kur>遮断薬による活動電位延長作用の検討

    村上 慎吾, 辻前 賢司, 鈴木 慎悟, 倉智 嘉久

    心電図 = Electrocardiology   29 ( 2 )   126 - 132   2009年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:The Japanese Society of Electrocardiology  

    心房細動(AF)に対する抗不整脈薬の有効な薬物像を探るためにヒト心房活動電位モデルを用い,遅延整流K+電流の速い成分(IKr)の遮断薬と非常に速い活性化過程をもつ遅延整流K+電流(IKur)の遮断薬の遮断様式が,どのように心房の活動電位延長作用に対して影響をもつかを考察した.まず最初に,三つの薬物(ドフェチリド,キニジン,ベスナリノン)の特徴的なIKr遮断様式がもつ心房活動電位延長作用の刺激頻度依存性について,Courtemancheらによるヒト心房活動電位モデルを用いて検討を行なった.オリジナルのモデルの遅延整流K+電流の遅い成分(IKs)に遅い活性化成分を導入すると,ドフェチリド,キニジンの逆頻度依存性が再現された.また,ベスナリノンは明確な逆頻度依存性を示さず,実験結果と一致した.慢性AFモデルを使ったIKur遮断特性の検討では,電位時間依存性の場合に遮断進行が速いほど活動電位延長作用が強くなり,活動電位延長作用は遮断様式に依存した.実験での薬物効果の確認では短いテストパルスが必要とわかり,薬物作用の検討にモデルの使用が有効であることが示された.

    DOI: 10.5105/jse.29.126

    CiNii Books

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    その他リンク: http://search.jamas.or.jp/link/ui/2009199477

  • 貫壁性再分極時間の差が増悪すると3次元スパイラルリエントリーの分裂が促進される シミュレーションモデルによる検討

    原口 亮, 芦原 貴司, 八尾 武憲, 難波 経豊, 藤堂 貴弘, 村上 慎吾, 倉智 嘉久, 池田 隆徳, 中沢 一雄

    心電図   29 ( Suppl.1 )   S - 86   2009年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本不整脈心電学会  

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  • In silico risk assessment for drug-induction of cardiac arrhythmia 査読

    Shingo Suzuki, Shingo Murakami, Kenji Tsujimae, Ian Findlay, Yoshihisa Kurachi

    Progress in Biophysics & Molecular Biology   98 ( 1 )   52 - 60   2008年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier  

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  • 3次元心室壁モデルにおけるスパイラルリエントリーのin silicoフィラメント動態解析~致死的不整脈防御機構としての心室較差の電気生理学的意義~ 査読

    芦原貴司, 藤堂貴弘, 難波経豊, 村上慎吾, 倉智嘉久, 中沢一雄

    生体医工学   46 ( 6 )   660 - 666   2008年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本生体医工学会  

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  • In silico prediction of the chemical block of human Ether-a-go-go-Related Gene (hERG) K+ current 査読

    Atsushi Inanobe, Narutoshi Kamiya, Shingo Murakami, Yoshifumi Fukunishi, Haruki Nakamura, Yoshihisa Kurachi

    Journal of Physiological Sciences   58 ( 7 )   459 - 470   2008年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer  

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  • 貫壁性再分極時間の差が頻脈性不整脈の興奮伝播ダイナミクスに与える影響について

    原口 亮, 芦原 貴司, 鈴木 慎悟, 難波 経豊, 藤堂 貴弘, 八尾 武憲, 村上 慎吾, 倉智 嘉久, 池田 隆徳, 中沢 一雄

    心電図   28 ( 5 )   466 - 466   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本不整脈心電学会  

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  • クレフト電位仮説による貫壁性心室較差の再現に関する理論的研究

    鈴木 慎悟, 芦原 貴司, 原口 亮, 村上 慎吾, 倉智 嘉久, 中沢 一雄

    心電図   28 ( 5 )   525 - 525   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本不整脈心電学会  

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  • 頻脈性不整脈の興奮伝播ダイナミクスにおける心室較差の役割 査読

    原口 亮, 芦原貴司, 八尾武憲, 藤堂貴弘, 難波経豊, 村上慎吾, 倉智嘉久, 中沢一雄

    生体医工学   46   480 - 481   2008年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • In silico study on the effects of I-Kur block kinetics on prolongation of human action potential after atrial fibrillation-induced electrical remodeling 査読

    Kenji Tsujimae, Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi

    AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-HEART AND CIRCULATORY PHYSIOLOGY   294 ( 2 )   H793 - H800   2008年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1152/ajpheart.01229.2007

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  • Physiological modulation of voltage-dependent inactivation in the cardiac muscle L-type calcium channel: A modelling study 査読

    Ian Findlay, Shingo Suzuki, Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi

    PROGRESS IN BIOPHYSICS & MOLECULAR BIOLOGY   96 ( 1-3 )   482 - 498   2008年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.pbiomolbio.2007.07.002

    Web of Science

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  • In silico study on the effects of I-kur block kinetics on prolongation of human action potential after atrial fibrillation-induced electrical-remodeling 査読

    Kenji Tsujimae, Shingo Muramami, Yoshihisa Kurachi

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   106 ( 2 )   261P - 261P   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Microstructure-Based Monte Carlo Simulation of Ca2+ Dynamics Evoking Cardiac Calcium Channel Inactivation 査読

    Kawazu Toshihiro, Murakami Shingo, Adachi-Akahane Satomi, Findlay Ian, Ait-Haddou Rachid, Kurachi Yoshihisa, Nomura Taishin

    The Journal of Physiological Sciences   58 ( 7 )   471 - 480   2008年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:日本生理学会  

    Ca2+ dynamics underlying cardiac excitation-contraction coupling are essential for heart functions. In this study, we constructed microstructure-based models of Ca2+ dynamics to simulate Ca2+ influx through individual L-type calcium channels (LCCs), an effective Ca2+ diffusion within the cytoplasmic space and in the dyadic space, and the experimentally observed calcium-dependent inactivation (CDI) of the LCCs induced by local and global Ca2+ sensing. The models consisted of LCCs with distal and proximal Ca2+ (Calmodulin-Ca2+ complex) binding sites. In one model, the intracellular space was organelle-free cytoplasmic space, and the other was with a dyadic space including sarcoplasmic reticulum membrane. The Ca2+ dynamics and CDI of the LCCs in the model with and without the dyadic space were then simulated using the Monte Carlo method. We first showed that an appropriate set of parameter values of the models with effectively extra-slow Ca2+ diffusion enabled the models to reproduce major features of the CDI process induced by the local and global sensing of Ca2+ near LCCs as measured with single and two spatially separated LCCs by Imredy and Yue (Neuron. 1992;9:197-207). The effective slow Ca2+ diffusion might be due to association and dissociation of Ca2+ and Calmodulin (CaM). We then examined how the local and global CDIs were affected by the presence of the dyadic space. The results suggested that in microstructure modeling of Ca2+ dynamics in cardiac myocytes, the effective Ca2+ diffusion under CaM-Ca2+ interaction, the nanodomain structure of LCCs for detailed CDI, and the geometry of subcellular space for modeling dyadic space should be considered.<br>

    DOI: 10.2170/physiolsci.RP013208

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  • Mechanisms of action of antiarrhythmic drugs 査読

    Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi

    Electrical Diseases of the Heart: Genetics, Mechanisms, Treatment, Prevention   133 - 144   2008年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:論文集(書籍)内論文   出版者・発行元:Springer London  

    DOI: 10.1007/978-1-84628-854-8_7

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  • Frequency dependent effects of various IKr blockers on cardiac action potential duration in a human atrial model 査読

    Kenji Tsujimae, Shingo Suzuki, Shingo Murakami, Yoshihisa Kurachi

    American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology   293 ( 1 )   H660 - H669   2007年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physiological Scoiety  

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  • Contributions of principal neocortical neurons to magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) signals 査読

    Shingo Murakami, Yoshio Okada

    Journal of Physiology   575 ( 3 )   925 - 936   2006年11月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Physiological Society  

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  • Contribution of ionic currents to magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) signals generated by guinea-pig CA3 slices 査読

    S Murakami, A Hirose, YC Okada

    JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON   553 ( 3 )   975 - 985   2003年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1113/jphysiol.2003.051144

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  • Physiological origins of evoked magnetic fields and extracellular field potentials produced by guinea-pig CA3 hippocampal slices 査読

    S Murakami, TS Zhang, A Hirose, YC Okada

    JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON   544 ( 1 )   237 - 251   2002年10月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1113/jphysiol.2002.027094

    Web of Science

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MISC

  • 不整脈の基質とトリガーによるリスク評価 招待

    村上 慎吾

    BIO Clinica   35 ( 8 )   48 - 51   2020年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)  

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  • 蝸牛らせん靱帯の持続的脱分極性膜電位に関するin silico解析

    任 書晃, 吉田 崇正, 村上 慎吾, 緒方 元気, 上塚 学, 小宗 静男, 倉智 嘉久, 日比野 浩

    日本生理学雑誌   78 ( 2 )   46 - 47   2016年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本生理学会  

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  • 内耳蝸牛側壁のK+輸送システムに立脚した内リンパ液高電位の成立機構

    任 書晃, 吉田 崇正, 村上 慎吾, 倉智 嘉久, 日比野 浩

    Audiology Japan   59 ( 2 )   109 - 118   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本聴覚医学会  

    <p>要旨: 内耳蝸牛を満たす内リンパ液は, +80mV を示す特殊な細胞外液である。この高電位は聴覚に必須である。その起源は蝸牛側壁であることが以前より知られてきた。血管条とそれに隣接するラセン靭帯からなる側壁は, 機能的に内外2層からなる上皮様組織とみなすことができる。我々は, 内リンパ液高電位が蝸牛の K+ 輸送機構により制御される側壁の K+ 動態に依存することを, 実験科学および理論科学を介して明らかにした。さらに近年, 複数の K+ 輸送分子が発現するラセン靭帯では, Na+, K+-ATPase のみが蝸牛の K+ 輸送に寄与することを見出した。これらの成果は, 聴覚の仕組みの理解を進めるのみならず, 内リンパ液高電位の低下に伴う難聴の発生機序の解明に貢献すると期待される。</p>

    DOI: 10.4295/audiology.59.109

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  • 多階層イオン輸送モデルによる内耳蝸牛のイオン・電位環境の統合的理解

    任書晃, 吉田崇正, 吉田崇正, 村上慎吾, 上塚学, 上塚学, 緒方元気, 倉智嘉久, 日比野浩

    日本薬理学雑誌   147 ( 2 )   80-83 (J-STAGE) - 83   2016年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本薬理学会  

    空気の振動である音は,内耳蝸牛に存在する音の感覚細胞である有毛細胞を振動させる.この時,有毛細胞の毛に存在するイオンチャネルが開口し,常時+80 mVを示す特殊な内リンパ液からイオンが流入する.この「内リンパ液高電位」は,有毛細胞の興奮に不可欠であり,蝸牛側壁の血管条が成立させる.Na&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,2Cl&lt;sup&gt;-&lt;/sup&gt;共輸送体(NKCC)やNa&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;-ATPaseの阻害薬は,内リンパ液高電位を低下させることで,薬剤性難聴を惹起することが報告されているが,その電位低下のメカニズムは明らかにされていなかった.我々はこれまでに,血管条に発現するNKCCとNa&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;-ATPaseが制御する内リンパ液高電位成立機構を電気生理学的手法により示し,さらに蝸牛内の多階層イオン輸送モデル「Nin-Hibino-Kurachi(NHK)model」の構築とコンピュータシミュレーションによって,阻害薬を経動脈的に投与した時に起こる内リンパ液高電位低下のメカニズムを説明した.血管条に隣接し,その一部と一体化しているらせん靭帯を構成する線維細胞にも,NKCCとNa&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;-ATPaseが発現していることが知られているが,薬剤性難聴時のこれらの関与は不明である.近年我々は,らせん靭帯ではおもにNa&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;-ATPaseが,K&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;輸送とK&lt;sup&gt;+&lt;/sup&gt;濃度バランスに寄与すること,そしてNKCCはほとんど機能していないことを明らかにした.これらに基づいて,NHKモデルを改訂した.今後シミュレーションを行うことにより,輸送体阻害薬の経動脈投与の実験結果を正確に再現することが期待される.

    DOI: 10.1254/fpj.147.80

    CiNii Books

    J-GLOBAL

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受賞

  • 生体医工学シンポジウム2023ベストリサーチアワード

    2023年9月   日本生体医工学会   Measuring the permittivity of liposome and yeast using a 3D printed electrode-replaceable measuring cell

    Yuuji Kageyama, Haruna Sueoka, Akira Kimura, Masaki Sato, Akira Ito, Tetsuro Horie, Genki Ogata, Yasuaki Einaga, Hiroaki Suzuki, Shingo Murakami

  • 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2022優秀論文発表賞

    2022年12月   日本生体医工学会   誘電スペクトロスコピーにおける微生物の誘電率計測

    影山湧二, 木村暁, 伊東章, 堀江哲郎, 緒方元気, 栄長泰明, 鈴木宏明, 村上慎吾

  • 生体医工学シンポジウム2021ベストリサーチアワード

    2021年9月   日本生体医工学会   Quantitative Evaluation of VR Immersion in 2D and 3D Images Using Event-Related Potentials

    Ryo Ogawa, Kaito Kageyama, Yasushi Nakatani, Yumie Ono, Shingo Murakami

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 光音響効果による心臓深部のカルシウムイメージング手法

    研究課題/領域番号:23K11834  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)  中央大学

    村上 慎吾

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    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    本研究の初年度である令和5年度においては、光音響イメージング装置の改良と、ランゲンドルフ灌流下におけるウシガエルの心臓からの光音響イメージングによる電気活動の計測を行った。ノイズの影響を受けやすい光音響イメージングでのノイズ軽減を行うために、光学系を改良して光音響信号を検出する断面のみを励起させる薄いシート状のレーザ光を発生させる装置を構築し、ファントムとウシガエルの心臓で装置改良の効果を確認した。その結果、計測対象である断面以外からのノイズの発生が抑えられただけでなく、計測可能な深度も改善された。この改善により、心臓壁の表面だけでなく内部まで一度に計測できるようになった。次に、改良された光音響イメージング装置を用いて、カルシウム濃度依存的な吸光試薬や電位依存的蛍光試薬をランゲンドルフ灌流下におけるウシガエルの心臓に適用し、心電図を計測しながら心臓の電気活動の光音響イメージングを行った。その結果、心電図から判断するに心臓の電気活動と同期した心臓のカルシウム動態や電気活動と推測される光音響イメージングの予備的な計測結果を得られることができた。本結果は、我々が知る限り心臓の電気活動を光音響イメージングで計測した初めての結果であり、光音響イメージングが心臓壁内部や内膜まで同時に計測できることから、心臓をはじめとする電気的に興奮することができる組織の計測において、非常に大きな意義があると考えている。

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  • 薬物誘発性不整脈発生の基質とトリガーの評価による危険性予測

    研究課題/領域番号:19K07106  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)  中央大学

    村上 慎吾

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    IKr阻害下での異なる薬物誘発性不整脈発生のリスク予測のためにO'Hara-Rudyのヒト心室筋細胞モデル、3種類の薬物モデル、仮想的な薬物モデルなどを用いることで、再分極予備能やEAD(early afterdepolarization)の発生危険性の差に関する薬理効果の機序を検討した。再分極予備能を厳密に再定義して新規の定量的なリスク評価方法を構築・評価した。さらにL型カルシウム電流(ICaL)に対する薬物効果の違いがEADの発生頻度に影響していることを示した。上記で明らかにされた機序を基に、危険性予測のプロトコルを提案しその有効性を示した。

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  • 脳アストロサイトにおけるカリウム緩衝機構と薬理作用のin silico研究

    研究課題/領域番号:25460331  2013年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)  大阪大学

    村上 慎吾

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    配分額:5200000円 ( 直接経費:4000000円 、 間接経費:1200000円 )

    疾患などによる過剰な細胞外カリウム濃度の上昇によって神経細胞の機能や生存に問題が生じる。細胞外カリウム濃度を安定化させる機構として、アストロサイトが過剰な細胞外カリウムを吸収し血管に運ぶ、カリウム緩衝が挙げられるが、その機序は詳細に理解されていない。そこで、アストロサイトモデルを作製し、カリウムバッファリングの機構を解析した。このモデルには主要なイオンチャネルやトランスポーター、そしてその局在が組み込まれており、解析を行うことで細胞外高カリウム濃度時のカリウムバッファリングの解析ができた。また、細胞外高カリウム濃度でのアストロサイトの膨張をNKCCの阻害剤で抑制できると予測できた。

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  • 心房細動のトリガーの抑制を機序とした新しい抗不整脈薬の探索

    研究課題/領域番号:22790251  2010年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)  大阪大学

    村上 慎吾

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    本研究では、心房細動を対象とした新規抗不整脈薬の可能性を探るために、細胞内Ca^2+濃度の上昇により活性化し心房細動のトリガーとなりえるTRPM4チャネルに焦点を置き、TRPM4チャネル阻害薬の新規抗不整脈薬としての可能性を探った。TRPM4チャネル電流はヒト心室では実験的に観測されておらず、TRPM4チャネルの選択的阻害薬は心室での副作用が少ないと期待される。ヒトに特化した心房筋細胞モデルによる理論的検証により、新たな薬物作用機序像に基づいた、心房細動に特化した新規抗不整脈薬の可能性を探り、TRPM4チャネルの選択的阻害薬が高い可能性を持つことを示した。

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  • 薬物によるカリウムチャネル機能制御の構造活性相関の解明

    研究課題/領域番号:20249012  2008年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)  大阪大学

    倉智 嘉久, 稲野辺 厚, 日比野 浩, 村上 慎吾, 古谷 和春

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    配分額:50700000円 ( 直接経費:39000000円 、 間接経費:11700000円 )

    イオンチャネルの機能が薬物によって制御される。しかしながら、その詳細な機構はよく理解されていない。本研究では、薬物の作用を内向き整流性カリウムチャネルと電位依存性カリウムチャネルで解析した。結果として、薬物とイオンチャネルの相互作用の機構と相互作用の結果おこる機能変化の理解が進んだ。また、薬物の治療効果や副作用の理解、薬物の論理的な開発に繋がる成果が得られた。

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  • 抗不整脈薬評価用ヒト心房モデルの開発による新しい抗心房細動薬像の研究

    研究課題/領域番号:20790206  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(B)  大阪大学

    村上 慎吾

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    本研究では抗不整脈薬評価用ヒト心房モデルの開発を行った。心房筋細胞の電気的特性は動物ごとに大きく異なるが、ヒト心房細胞モデルの使用によりヒトに特化した検証が可能になった。ヒト心房筋細胞は一般に入手困難であるが、今回開発する予定のモデルを使用することで、薬物開発という観点から、まだ存在していない仮想的な薬物プロファイルの効果を確認できるようになり、今後の薬物研究開発の効率改善が期待される。

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  • RGS蛋白質によるG蛋白質シグナルの生理的制御機構の解明

    研究課題/領域番号:17079005  2005年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特定領域研究  大阪大学

    倉智 嘉久, 稲野辺 厚, 村上 慎吾, 古谷 和春, 石井 優

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    配分額:72900000円 ( 直接経費:72900000円 )

    ホルモンを始めとする細胞外シグナルは膜受容体に結合し、三量体G蛋白質を介して様々な効果器の活性を制御する。この時空間的制御は細胞の生理応答に密接に連関する。本研究では、G蛋白質シグナルを修飾するRGS蛋白質の作用様式、G蛋白質シグナルの数理モデル、効果器であるカリウムチャネルの構造-機能相関を解明することによって、G蛋白質シグナルの生理的調節機構を統合的に解析した。

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