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2020 年度 研究成果報告書

脳神経回路網における多重通信機構の生理学的実証

研究課題

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研究課題/領域番号 17K20029
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 応用情報学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

西谷 陽志  大阪大学, 医学系研究科, 特任研究員 (30613715)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
キーワード脳内情報処理 / 培養神経細胞 / スパイク波 / 多重通信機構 / 学習効果
研究成果の概要

本研究では、培養神経細胞回路網において、反復刺激に伴う学習効果と多重通信機構の関係解明に取り組んできた。周知の通り、脳は学習機構を持っており、例えば運動や楽器演奏などでは、反復練習により、技術が向上する。そこで培養神経回路網においても、反復刺激に伴う学習効果より、ある一定の経路にスパイク波が集約されて通信リンクが確立され、識別率の向上が予想される。この実証に向けて、ある特定の部位に一定間隔の反復刺激を与え、スパイク波の時空間パターン解析を行った。その結果、回路網の特定の部位において、識別率の向上が観測され、知能の学習効果の基本機構が示唆された。

自由記述の分野

生体医工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題は、本申請者がこれまで培ってきた研究成果を結集し、未だ解明されていない、生体脳の学習機構の原理、ひいては知能の原理を脳内情報通信の視点から解明しようとする挑戦であった。その成果はBrain Machine Interface(BMI)、運動や楽器演奏などにおける効率的な訓練、認知症の予防科学などの基礎に資することができると考えられる。さらに将来的には、失われた脳機能の一部分を人工的に補助する、言わば「脳リハビリテーションシステム」の開発も夢ではなくなると考えられる。

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公開日: 2022-01-27  

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