| 研究課題/領域番号 |
17K14620
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 東北大学 (2018)
東京大学 (2017) |
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研究代表者 |
吉田 昭太郎 東北大学, 工学研究科, 助教 (20785349)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 神経科学 / MEMS / パターニング / マイクロ加工 / マイクロマニピュレーション / 神経回路 / バイオMEMS / ブレイン・オン・チップ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、脳をチップ上に再現するブレイン・オン・チップ技術の実現のために、生きた神経回路を一細胞レベルで設計・構築可能にする「神経プレート技術」を開発した。マイクロデバイス技術を応用した本技術を用いることで、単一神経細胞の細胞体・軸索・樹状突起の長さや方向を一つ一つ制御できること、またその神経細胞同士を繋ぐことで神経回路が構築され、その回路に機能的なシナプス結合が発現し信号伝達が起こることを示した。本成果によって一細胞レベルで神経回路を設計・構築できるようになり、神経回路の形成や情報伝達の解明のための有用な実験ツールを開発することができたと考えられる。
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| 自由記述の分野 |
バイオエレクトロニクス
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
記憶・学習などの脳機能を司る神経回路の情報処理メカニズムは未だ不明な点が多く、多くの研究が為されているものの、精神疾患の根本的な治療や、精密なサイボーグ技術などの開発へは繋がっていない。困難な技術的課題のひとつが、これまでの神経回路の研究は神経細胞の「繋がり方」を制御することができなかったため、ランダムに形成された回路のみを解析対象とせざるを得なかったことである。本研究では神経回路中の要素である単一神経細胞を個別に制御し、選択的に繋げていくという、電子回路工作のように神経回路を構築する技術を開発した。この技術を発展させ、神経回路の解析をより精密に行うことで脳機能の解明を目指せると考えている。
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