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東京大学 先端科学技術研究センター

神崎・高橋研究室 高次脳機能研究チーム

機械屋による脳科学工学的な視点で脳を科学しよう

2016/3/25 待望の書籍化!
HONZの書評 (link)

東京大学 先端科学技術研究センター 
(大学院情報理工学研究科知能機械情報学専攻兼担) 
講師 高橋 宏知  

「機械屋のための脳科学入門 脳のリバース・エンジニアリング」
機械設計(日刊工業新聞)で好評連載中 (link)
動画で研究紹介 (link) (機械情報工学科ホームページでの研究室紹介 (link))
主要な発表論文 (link),研究紹介 (link),卒論・修論テーマ (link)

研究キーワード:神経工学,神経科学,脳科学,電気生理学,大脳皮質,聴覚皮質,聴覚野,神経回路,神経活動パターン,知覚,聴覚,音脈分凝,錯聴,知能,情動,感情,記憶,学習,てんかん,微小電極アレイ,イメージング,皮質脳波
(ECoG),多点同時計測,LFP,生体信号,条件付け,行動実験,機能マップ,位相同期,可塑性,ブレイン-マシン・インターフェース (BMI),サイボーグ,機械学習,デコーディング,情報理論


私たちの研究チームは,時空間的な神経活動パターンを計測・解析し,脳の情報表現を解明することを目指しています.これらの研究の担い手は,主に機械系の教育を受けた学生です.私たちの研究チームのように,機械系のエンジニアが脳科学に活躍の場を求めるのは珍しいと思われるかもしれません.

しかし言うまでもなく,脳科学研究は,革新的な実験手法や数理的解析手法の新規開発により支えられてきました.その研究の歴史において,エンジニアは,革新的な手法を確立するために,中核的な役割をしばしば担ってきました.このような技術的な貢献が,脳科学に果たすべきエンジニアの重要な役割であることは言うまでもありません.

それと同時に,脳機能を実験的に解明していくプロセスも,エンジニアは得意としているはずです.何故なら,それは,リバース・エンジニアリングそのものだからです.「脳の構造やそこから得られる時空間的な神経活動パターンは,どんな『機能』を実現するための『設計解』なのか」という設計論的な視点で脳を考察することも,これからの脳科学でエンジニアが担うべき役割であると考えます.

現在,脳科学研究の方法論は急激に変化しつつあり,エンジニアの活躍の場を拡げる絶好の好機でもあります.例えば,長時間に渡る神経活動パターンの計測・解析手法の成熟により,大量の実験データを容易に扱えるようになりました.この膨大なデータから,データマイニング手法を駆使して,特定の機能に関連する神経活動を探索することができるようになってきました.また,私たちの研究チームでは,小規模な培養神経回路,中規模なラットの脳,大規模なヒトの脳と,マルチスケールに神経活動の時空間的パターンを考察しています.脳のリバース・エンジニアリングでは,機能を介して,スケール間の現象を結び付けることが,有効な戦略であると考えています.

私たちは,神経細胞集団による知覚情報処理の諸機能に特に興味をもって研究を進めています.知覚時のオブジェクト形成,嗜好,感情などの高次機能を対象として,マルチスケールな神経活動パターンをリバース・エンジニアリングすることを目指しています.そのような「応用脳科学」とでも呼ぶべきアプローチにより,脳科学研究の知見を産業界に還元することが,脳科学分野のエンジニアの新たな使命になるはずだと考えています.

私たちの研究グループの活力は,専門分野を問わない学生たちの旺盛な好奇心と飽くなき探求心です.機械屋による脳科学に興味が湧いた方は,是非,一緒に研究しましょう.

NEWS (Last update on July 26, 2016)

研究業績最近の活動 (2016年度の予定)研究内容をアップデートしました (2016年4月)
「メカ屋のための脳科学入門 脳をリバースエンジニアリングする」(日刊工業新聞社)好評発売中 (link)
「機械屋のための脳科学入門 脳のリバース・エンジニアリング」を機械設計(日刊工業新聞)で毎月連載中 (link)
2016年7月26日
 [論文発表]
Frontiers in Neural Circuits に論文発表 (link)
白松知世,他:「Tonotopic and field-specific representation of long-lasting sustained activity in rat auditory cortex」
聴覚野で100点同時計測した神経活動パターンを機械学習の手法を利用して解析.これまで謎だった定常的な神経反応の情報表現を解明.
2016年7月20日
第39回日本神経科学大会 (横浜)(link)
・曾我遼:「音嗜好性を評価する行動実験」
・白松知世:「迷走神経刺激がラット聴皮質の刺激選択的順応に及ぼす影響」
2016年7月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第28回 大脳基底核(2)―脳の強化学習器」(link)
2016年7月2日
10th FENS Forum of Neuroscience 2016 (Copenhagen, Denmark) (link)
・矢田祐一郎:Identification of a switch to readout internal memory in cortical culture by sequential selection of input-site among thousands of electrodes
2016年6月28日
MEA meeting 2016 (Reutlingen, Germany) (link)
・矢田祐一郎:Dimensionality reduction of massively recorded activity reveals sequential structure and state-dependency in dissociated neurons
・高橋宏知:Reservoir computing with dissociated neuronal culture
2016年6月27日
新学術領域研究「非線形発進現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」領域会議に参加 (札幌) (link)
2016年6月19日
 [論文発表]
Neuroscienceに論文発表(link)
白松知世,高橋和佐,他:「Microelectrode Mapping of Tonotopic, Laminar, and Field-specific Organization of Thalamo-cortical Pathway in Rat」
表面電極と刺入電極を併用して,視床と聴覚野で同時計測を実現.視床と聴覚野の機能的な結合を解明.
2016年6月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第27回 大脳基底核(1)―運動計画の自動実行装置」(link)
2016年5月21日
音学シンポジウム (東京) (link)
・白松知世:ラット聴皮質における電気生理実験の基礎知識(チュートリアル講演)
・高橋宏知:音の知覚を生み出す聴覚野の神経活動(招待講演)
2016年5月19日
音響学会 聴覚研究会 (豊橋) (link)
・曾我遼:腹側被蓋野への電気刺激を用いた古典的条件付けによる音嗜好性の獲得
・白松知世:迷走神経刺激がラット聴皮質と視床における受容野と刺激選択的順応に及ぼす影響
2016年5月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第26回 海馬から大脳皮質へ―睡眠中の記憶移動説」(link)
2016年4月29日
The Second Japan-EU Workshop on Neuroroboticsで講演 (link)
・高橋宏知:Neuronal intelligence emerging from the Darwinian principle
2016年4月26日
第55回 日本生体工学会大会に参加,成果発表 (link)
・「神経工学」セッションをオーガナイズ
・白松知世:聴皮質の定常的な神経活動における音の情報表現
2016年4月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第25回 海馬と大脳皮質―メモリと主記憶装置」(link)
2016年3月25日
 [本の出版]
「メカ屋のための脳科学入門 脳をリバースエンジニアリングする」(高橋宏知著; 日刊工業新聞社)を出版.機械設計の連載が待望の書籍化! (link)
2016年3月25日
卒業式.久山貴大君,古池香里さん,安江秀太君が学部卒業.
2016年3月24日
修了式.日露理英さん,安田秀策君,矢野隆一君,和家尚希君が修士課程(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)修了.
2016年3月22日
電気学会 医用・生体工学研究会 (テーマは神経工学) を開催(東大先端研)(link)
・日露理英:「迷走神経刺激による知覚情報処理の変化」
・安田秀策:「神経細胞の分散培養系によるリザバー計算」
・矢野隆一:「分散培養系における神経細胞の移動と活動」
・和家尚希:「耳鳴の神経機序解明に向けた行動実験系の構築と神経指標の検討」
・久山貴大:「感覚野への電気パルス列刺激による知覚の生成」
・古池香里:「培養神経回路の同期バースト発生を担う細胞群の探索」
・安江秀太:「リザバー計算に基づく培養神経回路の状態制御」
2016年3月14日
 [論文発表]
Frontiers in Systems Neuroscienceに論文発表(link)
矢田祐一郎,他:「State-dependent propagation of neuronal sub-population in spontaneous synchronized bursts」
CMOS電極アレイを用いて,4096点の多点同時計測を実現.神経回路が時空パターンを生成するメカニズムの一端を解明
2016年3月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第24回 海馬(2)―空間と時間の脳内表現」(link)
2016年3月3日
Consciousness Clubで講演(東大先端研)
高橋宏知:Neural mechanism of emerging intelligence, creativity, and probably consciousness
2016年2月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第23回 海馬(1)―記憶をつくる」(link)
2016年2月8日
修士論文発表会(大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
・日露理英:「迷走神経刺激による知覚情報処理の変化」
・安田秀策:「神経細胞の分散培養系によるリザバー計算」
・矢野隆一:「分散培養系における神経細胞の移動と活動」
・和家尚希:「耳鳴の神経機序解明に向けた行動実験系の構築と神経指標の検討」
2016年2月3日
卒業論文発表会(工学部機械情報工学科)
・久山貴大:「感覚野への電気パルス列刺激による知覚の生成」
・古池香里:「培養神経回路の同期バースト発生を担う細胞群の探索」
・安江秀太:「リザバー計算に基づく培養神経回路の状態制御」
2016年1月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第22回 小脳―フィードバック誤差学習による身体モデル構築」(link)
2015年12月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第21回 脳研究の実験手法(3)―脳内の電気現象+分子生物学」(link)
2015年11月26日
INCF Japan Node International Workshopで成果発表(東大先端研)(link)
・白松知世:Chord texture modulates the phase synchrony in rat auditory cortex
・矢田祐一郎:Estimating variety of co-active neuronal group in living neuronal network with model selection approach
・日露理英:Modulation of thalamo-cortical information transfer by vagus nerve stimulation in auditory oddball paradigm in rats
・安田秀策:FORCE learning implemented with a living neuronal network
・矢野隆一:Estimation of Neuronal Migration Distance in Dissociated Culture on High Density CMOS Micro-Electrode Array
2015年11月25日
質感のつどい第1回公開フォーラム(東大生産研)(link)
・白松知世:聴皮質における音の情動的な質感の表現
2015年11月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第20回 脳研究の実験手法(2)―外部から脳を見る診断装置」(link)
2015年10月17日
北米神経科学大会 (Society for Neuroscience) (Chicago, USA)で成果発表 (link)
・矢田祐一郎:Coordinated activation of neuronal patterns in synchrony of dissociated cortical neurons
2015年10月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第19回 脳研究の実験手法(1)―顕微鏡で脳を見る」(link)
2015年9月16日
日本音響学会 秋季研究発表会 (会津) (link)
・白松知世:聴皮質における音の顕著性の神経表現(シンポジウム講演)
2015年9月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第18回 大脳皮質の運動関連領野―階層的な運動制御」(link)
2015年9月8日
Error Signals from the Brain - The 7th Mismatch Negativity Conference (MMN 2015) (Leipzig, Germany) (link)
・白松知世:Cortical mapping of mismatch negativity in rat (シンポジウム講演)
・高橋宏知:Learning-induced plasticity of mismatch negativity in rats
2015年9月2日
計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム (飯塚) (link)
・オーガナイズドセッション「ニューロ・エンジニアリング」を企画
・矢田祐一郎:培養神経回路同期パターンの独立性と予測可能性
・和家尚希:ラットの聴覚野における定常的な神経活動パターンへの麻酔の影響
・曾我遼:ラットの音の嗜好性を定量化する実験系の構築
・矢野隆一:神経細胞の分散培養系における高密度CMOS電極アレイで推定した細胞体位置及び移動量の検証
・久山貴大:感覚野への電気パルス列刺激による知覚の生成の基礎検討
・安田秀策:培養神経回路を用いたFORCE学習による複雑な時系列パターンの生成
・安江秀太:可塑性のある神経回路モデルの身体化実験
・石津光太郎:ラット視床および聴覚野での信号伝達の因果性評価
・日露理英:迷走神経刺激がラット視床の刺激選択的順応に及ぼす影響
・古池香里:培養神経回路の同期バースト発生を担う細胞群の探索
2015年9月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表
・日露理英,他:迷走神経刺激がラット聴皮質における順応反応に及ぼす影響
・雨宮知樹,他:音列の規則性の知覚に関わるラット聴覚野の神経活動
2015年8月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第17回 脊髄―運動パターン生成器」(link)
2015年8月3日
DO-IT Japan project 2015で講演(link)
・高橋宏知:機械屋による脳科学 知性の源泉を探る
2015年8月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表(link)
・矢田祐一郎,他:状態空間モデルと先導空間活動パターンによる培養神経回路バースト活動の再構成
2015年7月28日
日本神経科学大会(神戸)で成果発表(link)
・石津光太郎:Causality Evaluation of Signal Transfer between Thalamus and Cortex using Transfer Entropy
・和家尚希:Prediction of acoustic trauma based on the phase synchrony in the rat auditory cortex
・矢田祐一郎:Functional sub-network of leader neurons in self-organized dissociated cortical network
・白松知世:Band-specific power in rat auditory cortex modulates the mismatch negativity amplitude in single trial
2015年7月23日
 [論文発表]
European Journal of Neuroscience に論文発表(link)
野田貴大,高橋宏知:Anesthetic effects of isoflurane on the tonotopic map and neuronal population activity in the rat auditory cortex
覚醒下のラットの聴覚野で微小電極アレイによる100点同時計測を世界で初めて実現しました
2015年7月23日
 [本の出版]
尾崎まみこ,他(編集) :「研究者が教える動物実験 第2巻 神経・筋」(link)
高橋宏知,野田貴大:音刺激に対する聴覚野の神経活動パターン ―微小電極アレイによる大脳皮質の多点同時細胞外計測―
2015年7月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第16回 筋肉の制御回路―運動ニューロンによる身体の動作制御」(link)
2015年7月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表 (link)
和家尚希,他:音響外傷が聴覚野の定常的な神経活動の位相同期に及ぼす影響
2015年6月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第15回 筋肉と骨格―生物の運動をつくり出す機構と制御」(link)
2015年6月1日
 [解説記事]
Brain and Nerve-神経研究の進歩「脳と『質感』」特集号に解説記事(link):
・白松知世,高橋宏知:聴覚ー音の質感認知
2015年5月28日
聴覚研究会 (豊橋) で成果発表 (link):
・白松知世:ラット聴皮質-視床における周波数局在構造の多点同時計測
・和家尚希:持続的な強大音の曝露に伴う聴覚野内局所電場電位の空間的同期パターンの変化
2015年5月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第14回 芸術の法則性と芸術家の芸風―芸術のエッセンスは脳への訴求力」(link)
2015年5月9日
 [論文発表]
Neuroscience誌に論文発表
高橋宏知,徳茂宏之,他:「Covariation of pupillary and auditory cortical activity in rats under isoflurane anesthesia」(link)
麻酔下でも瞳孔の大きさが大脳皮質の活動と連動していることを示しました.
2015年5月7日
第54回日本生体医工学会大会 (名古屋) (link)で成果報告
・矢田祐一郎:培養神経回路における神経雪崩現象と同期パターン相関
・白松知世:ラット視床への電気刺激による聴皮質の誘発反応の空間分布
・オーガナイズドセッション「神経工学」を企画
2015年4月22日
The 7th International IEEE EMBS Conference on Neural Engineering (Montpellier, France) (link)で成果報告
・高橋宏知:Simultaneous microelectrode recording of layered structure of cortex and tonotopic structure of thalamus in the auditory pathway.
・白松知世:Combined neural measurement with surface and depth microelectrode array for topographic and layer-specific characterization in the auditory cortex and thalamus
・矢田祐一郎:Identification of diverse synchrony pattern in dissociated cortical culture using Bayesian non-negative matrix factorization
2015年4月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第13回 好き嫌いの法則性―ヒトの“好み”に作用する進化の淘汰圧とドーパミン刺激」(link)
2015年4月2日
Tokyo lectures of language evolution(東京言語進化学校)(東大先端研)(link)
・高橋宏知:Evolved intelligence from the Darwinian principle
2015年3月27日
電気学会 医用・生体工学研究会 (テーマは神経工学&バイオサイバネティックス) で成果報告(東大本郷キャンパス)(link)
・雨宮知樹: 音列の規則性の知覚に関わるラット聴皮質の時空間的な位相固定性
・眞田章広:高密度CMOSアレイ上の培養神経回路の神経雪崩現象の発達過程
・曾我遼:ドーパミン報酬系が聴覚野での音情報処理に及ぼす影響
・永田裕之:移動エントロピー法による視床・聴覚野間の信号伝達の因果性評価
・安田秀策:培養神経細胞によるFORCE学習を用いたロボット制御
2015年3月25日
卒業式.曾我遼君が学部卒業.
2015年3月24日
修了式.雨宮知樹君,眞田章広君,永田裕之君,安田和樹君が修士課程(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)を修了.
2015年3月21日
日本物理学会第70回年次大会で成果発表(東京)(link)
升森敦士 (池上研):身体性を持たせた培養神経回路網の原理とダイナミクス
2015年3月21日
第92回 日本生理学会大会で成果発表(神戸)(link)
シンポジウム17 「聴覚皮質は何をしているのか?」
・高橋宏知:ラットの聴覚野における連続音に対する定常的な反応パターン
2015年3月18日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議で成果報告 (大阪)(高橋,白松)(link)
2015年3月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第12回 脳と芸術―脳は分布に反応する」(link)
2015年2月21日
Association for Research in Otolaryngology (ARO) 38th MidWinter Meeting (Baltimore, USA)で成果報告 (link)
・高橋宏知:Information transfer between auditory thalamus and cortex in rats
・白松知世:Trial-to-trial Variation of Mismatch Negativity and Band-specific Power of Auditory Evoked Potential in Rat Auditory Cortex
・和家尚希:Acoustic-trauma-induced Desynchronization of Steadystate Activities in the Auditory Cortex in Rats
2015年2月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第11回 脳のリバース・エンジニアリングを実施してみよう―脳の仕組みを,機能に結び付ける」(link)
2015年2月9日
修論発表会(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
・雨宮知樹:音列の規則性の知覚に関わるラット聴覚野の神経活動
・眞田章宏:高密度CMOSアレイ上の培養神経回路の神経雪崩現象の発達過程
・永田裕之:移動エントロピー法による視床・聴覚野間の信号伝達の因果性評価
・安田和樹:神経活動の位相に基づいた聴力検査装置の基礎的検討
2015年2月3日
卒論発表会(工学部機械情報工学科)
・曾我遼:ドーパミン報酬系が聴覚野での音情報処理に及ぼす影響
2015年1月20日
 [論文発表]
Frontiers in Neuroscienceに論文発表
船水章大:Condition interference in rats performing a choice task with switched variable- and fixed-reward conditions (link)
2015年1月20日
2nd Neuro CMOS Workshop (神戸) で成果発表 (link)
・高橋宏知:Towards computation with neuronal culture
・矢田祐一郎:Characterization of Synchrony Repertory Diversification during Maturation of Cortical Cultures
2015年1月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第10回 脳の省エネ戦略―自己組織化マップと深層学習による効率的な情報表現」(link)
2015年1月7日
心と脳のメカニズム 第15回冬のワークショップ(ルスツ)に参加,成果発表 (link)
・矢田祐一郎:Age-dependent diversity of spontaneous synchrony in dissociated cortical network
・和家尚希:Band-specific phase modulation following acoustic trauma in rat auditory cortex
2014年12月20日
 [本の出版]
日刊工業より「実際の設計 改訂新版-機械設計の考え方と方法- (畑村洋太郎編著,実際の設計研究会著)」を出版 (link)
2014年12月13日
  [受賞]
第1回生物音響学会年次研究発表会 (第19回聴覚研究フォーラム) (大津) で成果発表 (link)
・白松知世:Oscillation in rat auditory cortex representing texture of chord
     (生物音響学会優秀賞を受賞!)
2014年12月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第9回 機能マップと神経ダーウィニズム ー脳による学習のメカニズム」(link)
2014年11月27日
聴覚研究会 (豊橋) で成果発表 (link):
・和家尚希:持続的な強大音刺激は聴覚野における自発活動の位相同期度を低下させる
・白松知世:ラット聴皮質における誘発電位とミスマッチネガティビティの単一試行間の振幅変動
・高橋宏知:瞳孔径と共変動するラット聴覚野の自発活動と誘発応答
2014年11月15日
北米神経科学大会 (Society for Neuroscience) (Washington DC, USA)で成果発表 (link)
・Douglas Bakkum:The axon initial segment contributes strongly to the neuron’s extracellular field potential
2014年11月12日
Japan-Taiwan Bio-Electronics meetingで成果報告 (台湾)
・高橋宏知:Introduction of signal detection of neural activity
・三田毅:Neurons culture on the CMOS devices
2014年11月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第8回 神経細胞の情報処理メカニズムと分散表現 ーニューロンのチームプレーを可能にする脳内クロック」(link)
2014年10月27日
第11回マルチモーダル脳情報研究会(東京)で講演(高橋)
「マルチスケールな神経活動パターンに基づく神経ダーウィニズム仮説の検証」
2014年10月23日
早稲田大学バイオ合同ゼミ講演会(東京)で講演(高橋)
「マルチ・スケールな神経活動に基づく脳のリバースエンジニアリング」
2014年10月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第7回 おばあさん細胞仮説 脳の階層性がもたらす"概念"の形成」(link)
2014年10月10日
JST さきがけ 「脳情報の解読と制御」領域会議 (掛川) で成果報告(高橋) (link)
2014年9月13日
5th Conference on Auditory Cortex (Magdeburg, Germany)で成果発表(link)
・白松知世: Trial-to-trial variation of auditory evoked potentials and mismatch negativity in rat auditory cortex
・日露理英: Neuromodulatory effects of vagus nerve stimulation in the rat auditory cortex and thalamus.
・高橋宏知: Pupil-size-dependent auditory-evoked cortical responses in anesthetized rats
2014年9月11日
第37回日本神経科学大会 (Neuroscience 2014) (横浜) で成果発表(link)
・三田毅: Network plasticity induced by tatanic stimulation on a single axon in dissociated neuronal culture.
・矢田祐一郎: Reproducible spatial activity pattern in cortical network burst: characterization with non-negative matrix factorization.
・和家尚希: Acoustic-trauma-induced changes in phase synchrony of neuron population in rat auditory cortex
2014年9月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第6回 神経細胞の情報処理メカニズムと神経インターフェイス 人間に五感をもたらす仕組み」(link)
2014年9月4日
  [受賞]
・狩野竜示:平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会論文奨励賞
  「ラット大脳皮質の局所電場電位における迷走神経刺激による同期度の変化」
・白松(磯口)知世:平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会優秀論文賞
  「和音の質感が聴皮質の神経活動の位相同期に及ぼす影響」
2014年9月3日
平成26年電気学会 電子・情報・システム部門大会 (島根)で成果発表 (link)
・白松知世: ラット聴皮質における性誘発電位の試行間で振幅変動
・矢田祐一郎:状態空間モデルと先導空間活動パターンによる培養神経回路バースト活動の再構成
・雨宮知樹:音列の規則性の知覚に関わるラット聴覚野の神経活動
・永田裕之:移動エントロピー法による視床・聴覚野間の信号伝達の因果性評価
・眞田章広:高密度CMOSアレイ上の培養神経回路の成熟と神経雪崩現象
・和家尚希:音響外傷が聴皮質の定常的な神経活動に及ぼす影響
・日露理英:迷走神経刺激がラット聴覚野の選択的順応に及ぼす影響
・矢野隆一:神経細胞の分散培養系におけるシナプス活動依存的な細胞移動
・安田秀策:ケージド化合物を用いた光刺激による神経細胞分散培養系の活動制御
・曾我遼:中脳ドーパミン系がラット聴覚野の神経活動に及ぼす影響
2014年8月4日
2nd international workshop on ultrasonic communication で成果発表 (東京) (link)
野田貴大:Primitive auditoy stream segregation in rat
白松知世:Consonant chord enhances the phase synchrony in rat auditory cortex
2014年8月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表 (高橋和佐) :「ラットの聴皮質と視床における3次元多点同時計測システムの開発」(link)
2014年7月30日
ALIFE 14で成果発表 (New York, USA) (link)
丸山典宏 (池上研) :Designing a Robotic Platform Controlled by Cultured Neural Cells
2014年7月16日
新学術領域研究「質感脳情報学」国際シンポジウム 質感の科学の未来 "Future of Shitsukan Research"で成果発表 (東京) (link)
白松知世:Phase synchrony in the rat auditory cortex representing texture of chord
2014年7月15日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議に参加 (東京)(高橋,白松 (磯口))(link)
2014年7月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第5回 神経信号の正体 ―神経細胞が電気で情報を伝える仕組み」(link)
2014年7月1日
MEA meeting 2014 で成果発表(Reutlingen, Germany) (link)
・高橋宏知:Neuronal migration and activity in mature primary cultures on a high-density CMOS array
・三田毅:Functional Connectivity Estimate from Spontaneous and Stimulus Evoked Activities in Dissociated Cultured Neurons on High-Density CMOS Microelectrode Array
・Douglas Bakkum:3D Finite Element Modeling of Single Neurons and the Microelectrode Array Microenvironment
2014年6月24日
第53回日本生体医工学会で成果発表 (仙台) (link)
・白松知世:ラット聴皮質における三音和音の調性情報表現
・眞田章広:培養神経細胞における神経雪崩現象の解析
・日露理英:迷走神経刺激による聴覚野と視床の神経活動の調整
2014年6月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第4回 神経細胞とネットワーク ―なぜ脳には“シワ”があるのか」(link)
2014年5月24日
音学シンポジウムで成果発表 (link)
・白松知世:二音和音の 協和性 と三音和音の調性を表現する聴皮質の神経活動
2014年5月20日
Neuro CMOS Workshopを東大先端研で開催 (link)
・三田毅:Tetanic induced network plasticity in dissociate neuronal culture
・矢田祐一郎:Reproducible spatial activity pattern in cortical network burst
・眞田章宏:Neuronal avalanches of discharges of dissociated cortical neurons
2014年5月12日
第28回人工知能学会全国大会で成果発表 (松山) (link)
・升森敦士 (池上研):身体化された培養神経回路網の活動の時空間解析
2014年5月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第3回 脳の予測機能―22個の電極が3万本の聴神経を代替できる理由」(link)
2014年4月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載記事(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第2回 ハードウェアとしての耳―耳の構造と人工内耳の発明」(link)
2014年4月8日
Taiwan-Japan Workshop on "Bioelectronics" and "Biophotonics" 2014 (link)
・高橋:Tracking axonal action potential propagation on a high-density CMOS microelectrode array
2014年3月25日
卒業式.徳茂宏之君,日露理英さん,安田秀策君が学部卒業.
2014年3月24日
修了式.白松(磯口)知世さんが博士課程を修了.石原裕也君,高橋和佐君が修士課程を修了.
2014年3月24日
白松(磯口)知世さんに博士(情報理工学)授与(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
 学位論文「聴皮質における音の質感と情動情報の表現」
2014年3月21日
電気学会 医用・生体工学研究会 (テーマは神経工学&バイオサイバネティックス) で成果報告(東工大)(link)
・安田秀策: 電場刺激による分散培養神経細胞の誘発応答
・三田毅:高密度 CMOS アレイ上の分散培養系の自発および誘発神経活動パターンに基づく機能ネットワークの推定
・吉田雄紀:統合失調症モデル動物における聴皮質の応答
・日露理英:迷走神経刺激が聴知覚の神経活動パターンに及ぼす影響
・徳茂宏之:瞳孔径に連動した脳活動の変化
2014年3月11日
 [論文発表]
Brain Topographyに論文発表(横田亮) :「Learning-Stage-Dependent Plasticity of Temporal Coherence in the Auditory Cortex of Rats」(link)
2014年3月10日
 [解説記事]
機械設計 (日刊工業新聞)に連載開始(高橋) :「機械屋のための脳科学入門 脳のリバースエンジニアリング 第1回 脳の構造から機能を探る」(link)
2014年3月5日
 [論文発表]
Electronics and Communications in Japanに論文発表 (野田貴大): 「Substructure of Functional Network for Auditory Stream Segregation in Auditory Cortex」(link)
2014年3月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表 (大川知) :「成熟した培養神経回路のネットワーク形状と活動の経時変化」(link)
2014年2月22日
Association for Research in Otolaryngology (ARO) 37th MidWinter Meeting (San Diego, CA, USA)で成果報告 (link)
・野田貴大:Anesthetic effect on tonotopic organization in rat auditory cortex
・白松知世:Mismatch Negativity (MMN) in Rat Auditory Cortex
・高橋和佐:Simultaneous, 3-dimentional mapping of spatio-temporal activity in auditory cortex and thalamus of rats
・中原はるか(帝京大医学部):Mismatch negativity-like responses in the rat auditory cortex and thalamus in the oddball paradigm
2014年2月13日
修士論文発表会(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
・石原裕也:分散培養系における神経活動パターンに基づく機能ネットワークの解析
・高橋和佐:ラット聴皮質と視床における3次元多点同時計測システムの開発
2014年2月7日
 [論文発表]
Electronics and Communications in Japanに論文発表 (白松知世): 「Decoding of Auditory Information from Steady-State Neural Activity in Rat Auditory Cortex」(link)
2014年2月6日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議に参加 (大阪)(高橋,白松 (磯口))(link)
2014年2月4日
卒業論文発表会(工学部機械情報工学科)
・徳茂宏之:瞳孔径に連動した脳活動の変化
・日露理英:迷走神経刺激が聴知覚の神経活動パターンに及ぼす影響
・安田秀策:電場刺激による培養神経回路の時空間的活動パターン制御
2014年1月10日
 [解説記事]
Ohm Bulletinで研究紹介 (高橋):「脳内の神経信号の伝播速度の実測」(link)

2013年12月23日
 [論文発表]
Frontiers in Computational Neuroscienceに論文発表 (Douglas Bakkum) :「Parameters for burst detection」(link)
2013年12月20日
 [論文発表]
PLOS ONEに論文発表 (野田貴大) :「Stimulus phase locking of cortical oscillation for auditory stream segregation in rats」(link)
2013年12月12日
 [論文発表]
PLOS ONEに論文発表 (白松知世) :「Cortical Mapping of Mismatch Negativity with Deviance Detection Property in Rat」(link)
2013年12月6日
JST さきがけ 「脳情報の解読と制御」領域会議 (余市) で成果報告(高橋) (link)
2013年11月28日
 [解説記事]
AROMA RESEARCHで研究紹介 (高橋) (link):「培養神経回路に嗅覚受容体たんぱく質を遺伝子発現させた匂いセンサー」
2013年11月28日
聴覚研究会 (豊橋) で成果発表 (link):
・高橋和佐:ラット聴皮質と視床における誘発電位と活動電位の3次元多点同時記録
・野田貴大:ラット聴覚野の周波数局在構造における麻酔の影響
・白松知世:和音の質感に対する聴皮質の情報表現
・雨宮知樹:再現性の高い音パターンに対する聴覚野の神経活動の位相固定性
2013年11月26日
第53回 計測自動制御学会自律分散システム部会研究会(共催:脳情報通信融合研究センター(CiNet)シンポジウム) (大阪) で講演(高橋)(link):「神経活動パターンの多様性の生成機構」
2013年11月15日
 [論文発表]
Neuroscience Researchに論文発表 (野田貴大) :「Amplitude and phase-locking adaptation of neural oscillation in the rat auditory cortex in response to tone sequence」(link)
2013年11月9日
 [論文発表]
Sensors and Actuators: B. Chemicalに論文発表 (硯川潤) :「A light addressable electrode with a TiO2 nanocrystalline film for localized electrical stimulation of cultured neurons」(link)
2013年11月9日
北米神経科学大会 (Society for Neuroscience) (San Diego, USA)で成果発表 (link)
・Douglas Bakkum:Local differences in axonal action potential conduction velocity
2013年10月11日
第47回日本てんかん学会学術集会 (北九州)で成果発表 (link)
・宇佐美憲一:迷走神経刺激による大脳皮質神経活動の同期度変化
2013年10月1日
3rd International Symposium on Frontiers in Neurophotonics International Symposium (Bordeaux, France)で成果発表 (link)
・Douglas Bakkum:Electrical imaging of axon function
2013年9月12日
計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (日吉)で成果発表 (link)
・野田貴大:Functional network structure in auditory cortex for primitive auditory perceptual integration and segregation
2013年9月5日
  [受賞]
平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会論文奨励賞受賞(野田貴大):
[受賞の対象となった論文] 野田貴大,神崎亮平,高橋宏知:「聴覚野における音脈分凝に関わる機能的ネットワークの下部構造」,電気学会論文誌C電子情報システム部門誌 132 (7): pp. 1079-1087, 2012 (link)
2013年9月4日
平成25年電気学会電子・情報・システム部門大会 (北見) で成果発表 (link)
・白松:和音の質感が聴皮質の神経活動の位相同期に及ぼす影響
・三田:高密度CMOSアレイ上の分散培養神経回路における抑制性神経細胞の電気生理学的特性
・高橋(和):ラット聴皮質と視床における3次元多点同時計測システムの開発
2013年9月2日
12th European Conference on Artificial Life (Taormina, Italy) で成果発表 (link)
松田 (東大池上研):Multiple Time Scales Observed in Spontaneously Evolved Neurons on High-density CMOS Electrode Array
2013年8月21日
 [メディア]
日本経済新聞 (夕刊3面) に研究紹介記事:「高感度嗅覚センサー,東大イヌ並み性能めざす,医療用想定」

2013年8月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌Cに論文発表 (狩野) :「ラット大脳皮質の局所電場電位における迷走神経刺激による同期度の変化」(link) (原稿)
2013年7月19日
 [論文発表]
 [メディア]
Nature Communicationsに論文発表 (Bakkum) :「Tracking axonal action potential propagation on a high-density microelectrode array across hundreds of sites」(link)
[プレスリリース]「脳内の神経信号の伝播速度は時々刻々と変動していることを明らかに 2 mm角に1 万個以上の電極を用いて活動電位の伝播を可視化」[動画]
[メディアによる紹介]
・日経産業新聞 (7月23日朝刊8面)「脳神経信号の伝わり方 日や部位で速度変化」
・Yahoo Japanニュース(IT・科学)(7月22日配信 (マイナビニュース))
 「東大など,神経回路内の複雑な活動電位の伝播の様子を可視化することに成功」
2013年7月18日
神経オシレーションカンファレンス (岡崎) で成果発表 (link)
・白松(磯口):Oscillation in rat auditory cortex representing emotional value of sound and texture of chord
2013年7月11日
 [論文発表]
 [メディア]
PLOS ONEに論文発表 (高橋) :「Response variance in functional maps: Neural Darwinism revisited」(link)
[プレスリリース]「脳の学習能力の源泉は“ダーウィニズム” 〜大脳皮質の機能マップの面積が神経細胞の多様性と連動していることが明らかに〜」
[メディアによる紹介]
・日本経済新聞 (7月16日朝刊11面)「学習開始時の脳 神経細胞活発に」
・日経産業新聞 (7月16日朝刊9面)「試行錯誤段階,脳が活発 学習時の活動」
・Yahoo Japanニュース(IT・科学)(7月18日配信 (マイナビニュース))
 「東大,大脳皮質の『神経ダーウィニズム仮説』を後押しする証拠を発見」
・Yahoo Japanニュース(ライフ)(7月12日配信 (リセマム))
 「効果的な学習方法解明に一歩前進,学習能力の源泉は『ダーウィニズム』」
・東京大学新聞 (8月6日 3面)「東大最前線,神経ダーウィニズム,広い観察で従来説覆す」
2013年7月7日
ERA・OAE研究会 (東京) で成果発表 (link)
・高橋:聴皮質における音の顕在性と情動価の神経活動
・野田:ラット聴覚野における音脈分凝に関わる皮質振動の位相固定性
・雨宮:音パターン知覚に関わるラット聴皮質の神経活動
2013年7月3日
The 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (大阪) で成果発表 (link)
・野田:Desynchronized population activity in auditory cortex of the awake rat revealed by recording with dense microelectrode array
・白松 (磯口):Decoding of the sound frequency from the steady-state neural activities in rat auditory cortex
・宇佐美:Modulation of cortical synchrony by vagus nerve stimulation in adult rats
・松田 (東大池上研):Analysis of neuronal cells of dissociated primary culture on high-density CMOS electrode array
2013年6月20日
Neuro2013 (京都) で成果発表 (link)
・野田:音脈分凝にかかわる聴覚野の機能的サブネットワーク構造の抽出
・白松 (磯口):和音の協和度がラット聴皮質の位相同期に及ぼす影響
・雨宮:ラット聴皮質における音列抽出に関わる神経活動
・船水:課題条件に応じた行動選択時のラットの前頭前野と背側線条体の役割
・三田:高密度CMOSアレイ上の神経回路網の解析へ向けた分散培養神経細胞の細胞体位置の推定及び手法
2013年6月3日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議に参加 (金沢)(高橋,白松 (磯口),安田,徳茂)(link)
2013年5月24日
JST さきがけ 「脳情報の解読と制御」(仙台) 領域会議で成果報告(高橋) (link)
2013年5月18日
日本ニューロモデュレーション学会 (東京) で成果発表 (link)
・高橋:迷走神経刺激による大脳皮質の局所的な同期の調整
・川合准教授 (東大脳外科):迷走神経刺激療法の臨床電気生理学的効果の検証
2013年5月7日
仙台市立仙台青陵中等教育学校 進路講演会で講演 (link)
「脳のしくみと活かし方」(高橋)
2013年5月6日
 [論文発表]
PLOS ONEに論文発表 (船水) :「Pre-attentive context-specific representation of fear memory in the auditory cortex of rat」 (link)

2013年3月26日
卒業式.雨宮知樹君,大川知君が学部卒業.
2013年3月25日
修了式.横田亮君が博士課程を修了.狩野竜二君が修士課程を修了.
2013年3月25日
横田亮君に博士(情報理工学)授与(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
 学位論文「神経集団による符号化の多様性と同期性の意義」
2013年3月22日
電気学会 医用・生体工学研究会 (テーマは神経工学) を東大先端研で開催,成果報告(狩野,雨宮,大川)(link)
2013年3月1日
 [解説記事]
電気学会論文誌Cに解説論文を寄稿 (高橋) (link, 原稿):「神経工学の潮流」

2013年2月27日
Computational and Systems Neuroscience (Cosyne) 2013 (Salt Lake City, USA)で成果報告 (船水)(link)
2013年2月16日
Association for Research in Otolaryngology (ARO) 36th MidWinter Meeting (Baltimore, Maryland, USA)で成果報告 (高橋,野田,磯口)(link)
2013年2月12日
修士論文発表会(大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
狩野竜示「迷走神経刺激による大脳皮質の神経活動の同期度の変化」
2013年2月5日
卒業論文発表会(工学部機械情報工学科)
雨宮知樹「音列オブジェクト形成に関わる聴皮質の神経活動」
大川知 「成熟した培養神経回路のネットワーク形状と活動の経時変化」
2013年1月29日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議で成果報告(高橋,野田,磯口)(link)
2012年12月1日
 [論文発表]
Neurological Scienceに論文発表 (高橋) (link):「State-dependent precursors of seizures in correlation-based functional networks of electrocorticograms of patients with temporal lobe epilepsy」
2012年11月25日
電気通信大学大学院情報システム学研究科ISシンポジウム Perception, action and brain 2012 (電通大; 調布)でパネルディスカッションに参加(高橋) (link)
2012年11月22日
音響学会 聴覚研究会 (豊橋)で研究発表(高橋, 磯口,横田) (link)
2012年11月12日
JST さきがけ 「脳情報の解読と制御」(福岡) 領域会議で成果報告(高橋) (link)
2012年10月17日
日本脳神経外科学会 第71回学術総会(大阪)で研究発表 (宇佐美 (東大脳外科)) (link)
2012年10月13日
北米神経科学大会 (Society for Neuroscience) (New Orleans, USA) で研究発表 (Bakkum,宇佐美 (東大脳外科)) (link)
2012年10月11日
第46回日本てんかん学会 (東京) で研究発表 (川合准教授 (東大脳外科)) (link)
2012年10月1日
 [論文発表]
電気学会論文誌に論文発表(磯口)(link):「聴皮質の定常的な神経活動における音情報のデコーディング」
2012年9月27日
野田貴大君に博士(情報理工学)授与(情報理工学系研究科知能機械情報学専攻)
 学位論文「聴覚野における音脈分凝の神経基盤」
棚田法男君に博士(工学)授与(工学系研究科先端学際工学専攻)
 学位論文「神経細胞の分散培養系に嗅覚受容体を発現させた匂いセンサーの開発」
2012年9月19日
第27回 生体・生理工学シンポジウム (札幌) で神経工学セッションを企画 (高橋).同セッションで研究発表(石原,李) (link)
2012年9月18日
第35回 日本神経科学大会(名古屋)で研究発表(野田,磯口) (link)
2012年9月5日
平成24年 電気学会電子・情報・システム部門大会(弘前)で神経工学セッションを企画 (高橋).同セッションで研究発表(三田,狩野) (link)
2012年8月31日
The 4th auditory cortex meeting (Lausanne, Switzerland) で研究発表(高橋,横田,野田,磯口) (link)
2012年7月31日
 [論文発表]
Neuroscienceに論文発表(横田)(link):「Tonotopic-column-dependent variability of neural encoding in the auditory cortex of rats」
2012年7月24日
包括型脳科学研究推進支援ネットワーク夏のワークショップ(仙台)で研究発表(船水)(link)
2012年7月12日
神経オシレーションカンファレンス(岡崎)で研究発表(李)(link)
2012年7月10日
MEA meeting 2012(Reutlingen, Germany)で研究発表(Bakkum)(link)
2012年7月4日
 [論文発表]
電気学会論文誌に論文発表(野田)(link):「聴覚野における音脈分凝に関わる機能的ネットワークの下部構造」
2012年6月30日
VR学会心理学研究会 (室蘭) で講演(高橋)(link):「聴覚野での情動情報の表現」
2012年6月22日
JST さきがけ 「脳情報の解読と制御」領域会議 (淡路) で成果報告(高橋)(link)
2012年6月12日
 [論文発表]
Analystに論文発表(棚田)(link):「Dissociated neuronal culture expressing ionotropic odorant receptors as a hybrid odorant biosensor - proof-of-concept study -」
2012年5月29日
新学術領域 「質感脳情報学」の班会議で成果報告(高橋,磯口,高橋(和),雨宮)(link)
2012年5月13日
ACOUSTIC 2012 (香港)で研究発表(野田)(link)
2012年5月10日
日本生体医工学会 (福岡)で研究発表(野田,磯口,石原,李) (link)
2012年4月4日
 [論文発表]
European Journal of Neuroscienceに論文発表 (船水) (link):「Uncertainty in action-value estimation affects both action choice and learning rate of the choice behaviors of rats」

東京大学 
先端科学技術研究センター
神崎・高橋研究室 

高橋宏知

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 工学部 機械情報工学科 (機械B)
 大学院 情報理工学系研究科
      知能機械情報学専攻
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      先端学際工学専攻