Decoding Visual Information from Cortical Neural Responses Induced by Retinal Neuromorphic Spike-Train Current Stimulation

• Project/Area Number: 25K15892
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 林田 祐樹 三重大学, 工学研究科, 教授 (10381005)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 神経補綴 / 神経模倣スパイク列 / 脳皮質内刺激 / 神経応答イメージング / 情報復号化

Outline of Research at the Start

ヒト脳神経系の損傷/疾患等に対して人工的刺激により神経活動の駆動/調節を行う"神経補綴"の技術は、多様な神経機能の不全を補償する医学的選択肢の一つとなる可能性がある。但し、その技術を確立するには、刺激対象の組織が持つ生理学的特性にも親和する刺激設計の方法論が求められる。そこで我々は生体神経模倣工学的な刺激設計手法を提案し、「感覚器が脳へ送る時空間的神経スパイク列に基づいて、脳皮質内へ人工的刺激を与えるとき、これに誘発される時空間的神経活動から、元の感覚情報をどの程度で復号化可能か」を問うため、機械学習モデルによる網膜神経模倣スパイク列生成器の開発および脳組織試料を用いた生理学的実験解析を行う。