ソフトウェアサイエンス学科

相原威先生(脳情報システム研究室)

研究のキーワード情報通信工学  神経科学一般  長期増強  ダイナミクス  時間パターン  可塑性神経ネットワーク

間をより正確に理解すること、そして、人間の優れたメカニズムを工学的に応用することを目指し、学習と記憶の脳内メカニズムの研究に取り組んでいます。とくに、記憶が形成される海馬での時間・空間的なニューロンの情報処理が、私たちの研究のポイントです。この解明に向けて、生理実験による研究と、モデルシミュレーションによる理論的研究の両方のサイドからアプローチしています。

生理実験による研究

オプティカルレコーディングや、マルチ電極、2光子レーザーシステムなどの最先端計測技術を用いて、ラットなどによる生理実験を行います。

  • 神経回路網における学習・記憶システムの情報表現の研究
    記憶形成のメカニズムを生理的に研究します。
モデルシミュレーションによる研究

“NEURON”シミュレータ(単一モデルからネットワークシミュレーションまで幅広く検証できるYale大学の博士らによって開発された神経細胞の総合シミュレータ)を用いて、理論的な研究を行います。

  • 可塑性神経ネットワークにおける学習則の研究
    人間の記憶のメカニズムを、シミュレートによって明らかにします。
  • スパイクタイミング依存性可塑性の研究
    記憶は、ニューロンの結合によって生じます。ニューロンの結合は、時間の経過とともに頻繁に構造が変化するのですが、結合が強い(可塑性が高い)ほど、強固な記憶となります。そこで、記憶・学習時のニューロン結合の可塑性が、それぞれの神経細胞の発火タイミングとどのような関係があるのか、数理的に検証します。

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