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ニューロンから脳を創り、理解し、生かす研究

脳内の神経回路は、状況・経験・環境に応じて、情報処理や運動制御の方法をダイナミックに変化させ、環境に適応した行動を発現させます。このような環境適応能（知能）を生む神経回路の設計デザインを、10万個程度の神経細胞からなるカイコガ（昆虫）の脳を対象として、情報学・工学・生物学の融合アプローチにより解明することを目的としています。遺伝子・神経細胞・神経回路・行動レベルにいたるさまざまな分析により得られた情報をデータベース化し、それらを統合して脳の設計図を神経回路モデルとして構築します。スーパコンピュータによるシミュレーションにより、その機能を予測すると共により正確な神経回路を推定します。さらに、神経回路モデルをロボットに実装して実際の環境下で評価したり，脳信号で直接制御されるロボット（サイボーグ昆虫）により、環境下で神経回路がダイナミックに変化する様子を神経回路モデルに再現する新しい方法論を提案しています。一方で、光遺伝子工学により、特定の受容細胞や脳神経細胞の機能を操作する技術を活用し、神経回路モデルのシミュレーションを基に神経回路の機能を操作する技術の確立を目指しています。また、遺伝子工学により昆虫の嗅覚受容体を利用した高感度でリアルタイム性と長期安定性を備えた嗅覚センサの構築を進めています。