教員

研究活動

人間を含む生体全般の情報処理機構は、情報通信システムに新たなブレークスルーをもたらすことが期待されている。この可能性を切り拓くには、生体の神経回路における巧妙な情報処理過程を解明し、得られた知見を実装技術へと昇華させることが重要となる。特に昨今成熟期に向かいつつあるAI技術を革新的に飛躍させるためには、脳における情報処理に着想を得た新概念の脳型システムの構築が喫緊の課題となっている。当研究室では、神経科学や数理工学などの知見を駆使して生体神経回路における情報処理過程の解明を進めるとともに、半導体工学や細胞工学などを活用した次世代の脳型情報処理システムの構築や応用に関する研究を進めている。

脳情報基盤・システム研究分野｜山本教授

研究テーマ

• 脳情報処理の構成論的理解とシステム実装に関する研究
• 人工神経細胞回路を用いた脳機能モデリングに関する研究
• 生物規範的な機械学習に関する研究
• 生体模倣システムの構築とその神経科学応用に関する研究

本分野では、生体における巧妙な情報処理過程を工学的視点から理解し，超スマート社会を支える次世代の脳型情報処理システムや，超高齢社会を支える新たな健康科学・医療技術に結びつけるための研究を進める。具体的には，独自技術である人工神経細胞回路を脳神経回路のモデル系として活用し，情報処理システムとしての脳の最大の特徴とも言える自発活動や局所的な相互作用に基づく出力の最適化など，現在の人工ニューラルネットワークやAIに組み入れられていない生体脳の特徴の機能的意義を明らかにする。そして，その特徴を新しい生物規範的な情報処理モデルや超低消費電力脳型ハードウェア，さらには培養ニューロンに基づく「ウェットウェア」に実装する。並行して，ヒト神経細胞の培養技術を応用することで，脳神経系疾患，特にパーキンソン病や脳損傷などの疾患メカニズムの解明と培養系モデルの創成を目指す。