人工神経細胞回路に基づく医工学ウェットウェアの創成

• 研究領域: 脳神経マルチセルラバイオ計算の理解とバイオ超越への挑戦
• 研究課題/領域番号: 24H02334
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅳ)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 平野 愛弓 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (80339241)
• 研究分担者: 小宮 麻希 東北大学, 電気通信研究所, 特任助教 (00826274) ; 但木 大介 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (30794226) ; 平本 薫 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (40963038)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 78,390千円 (直接経費: 60,300千円、間接経費: 18,090千円); 2025年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2024年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
• キーワード: 多細胞バイオ計算 / バイオ超越 / 培養神経回路 / 医工学ウェットウェア

研究開始時の研究の概要

本研究では，人工神経細胞回路の疾患状態モデルとしての展開を目指し，(1) 大脳皮質神経回路の損傷耐性と自己修復性の解析，(2) 人工神経細胞回路を用いた化学変調疾患のモデリング，(3) 人工神経細胞回路に基づく医工学ウェットウェアデバイスの開発を行う．(1)では，大脳皮質運動野の構造を再現したモジュール構造型人工神経細胞回路に対して，局所的な損傷を与える光学系を構築し，損傷前後での神経活動を評価する．(2)では，人工神経細胞回路を用いて薬物等による活動変調作用とそれによって誘起される疾患状態を評価する．(3)では，(2)にヒト由来神経細胞を導入し，疾患モデリングや薬効評価系へと展開する．