第3回夏合宿（第7回領域会議）を行いました。

2026.09.14

　2026年8月31日から9月1日にかけて、同志社大学室町キャンパス（寒梅館ハーディーホール）にて学術変革領域(A)「バイオ超越」の第3回夏合宿を開催しました。これまで2年間はチームビルディングを優先して函館および札幌近郊の北広島でのホテル合宿として実施してきましたが、今年度は公募班の先生方も2年目ということもあり、「アクセスのよい場所でコンパクトに」をモットーに、古都のキャンパスに集いました。領域メンバー・学生・アドバイザーの総勢92名が参加し、口頭発表33件（公募班報告17件、計画班報告9件、若手発表7件）とポスター発表49件のプログラムでした。ホテルからキャンパスへと舞台を移しても、休憩時間や情報交換会で班の垣根なく議論が続く「合宿らしさ」は変わらず、ホストしていただいた同志社大学の皆さまに心より感謝申し上げます。

　今回の合宿の柱の一つは、2025年度から領域に加わった公募班の代表者による研究報告です。神経回路の再編成や意思決定・葛藤・味覚といった脳の高次機能を動物実験から追う研究（人羅さん、相馬さん、森島さん、北西さん、船水さん、相澤さん）、生物学的に妥当な学習則やスパイキングニューラルネットワークを用いた数理モデル研究（森田さん、信川さん、栗川さん）、リザバー計算の物理実装やロボット応用、さらにはノイズ場を用いたロボット制御学習アルゴリズムや新しい生体信号検出ハードウェアに関する研究（河合さん、池本さん、田畑さん、三浦さん）、そして培養神経回路の計測・操作技術などに関する研究（川口さん、酒井さん、吉田さん、高橋さん）と、数理・ハードウェア・ウェットウェアの領域3ターゲットを横断した研究成果について報告がありました。公募班への参加をきっかけに始まった領域内共同研究の具体的な成果も複数報告されました。また計画班からの報告でも、計画班同士や計画班と公募班との連携から生まれた研究成果が多く紹介されました。アドバイザーの根本先生からは「公募班の研究テーマが計画班の間を埋めるように広がっていて、領域の取り組みが強化されているように感じた」とコメントを頂きました。

　若手発表では、最近筆頭著者として論文を発表した若手研究者や大学院生など、次々世代を担う7名の若手に登壇してもらいました。教師なし学習によりリザバー内部のアトラクタ構造を制御する手法（河合祐司さん、A01公募・河合班）、マウス一次視覚野のDigital Twin構築（笠置歩さん、A01松井班）、神経スフェロイド内部の長期計測のためのピラー型3次元電極アレイの開発（大友泰輝さん、A02公募・酒井班）、オータプス培養系を用いたシナプス小胞の同期・非同期放出機構の解析（内野鉱也さん、A03神谷班（桂林研））、生物学的に妥当性の高いシナプス可塑性モデルによる時空間スパイクパターン検出（古市隼大さん、A04河野班）、統合情報理論に基づく培養神経回路の解析（間山輝紀さん、A02公募・髙橋班）、スパイキングニューラルネットワーク型リザバーにおけるTD学習（田中柊真さん、A01香取班）と、数理からハードウェア、ウェットウェアまで幅広い話題が並びました。シニアな先生方からのフィードバックを今後の研究の糧にしてもらえればと思います。

　2日間の合宿の最後に、アドバイザーの先生方からコメントを頂きました。合原先生からは、数理・ハードウェア・ウェットウェアの3分野が互いに引き合いながら進む領域の設計を「三体問題」になぞらえて評価していただくとともに、領域内での連携に閉じずに取り組みを外へ広げることや、若手が異分野の知識を身につけることの重要性をご指摘いただきました。堀尾先生からは、プリプロセッシングやポストプロセッシングも含めたシステムレベルで技術を捉えていくことも重要であるとご指摘いただきました。根本先生からは、「AI for Science」の潮流の中で本領域ならではのアウトプットを明確にすること、10年先のコアとなる技術を作ることへの期待を述べていただきました。池谷先生からは、共同研究が着実に進んでいることに対して高い評価をいただくとともに、急速に進化するAIツールを研究にどう取り込むかという視点について、具体的な実例を挙げながら最新情報を共有していただきました。細川先生からは、合宿の場でのコミュニケーションをさらに取りやすい形にするための提案をいただきました。

「優秀ポスター賞」受賞者リスト

発表者	所属(大学/ポジション)	ポスタータイトル
日下 大夢	はこだて未来大学/修士課程 (A01-1 香取班)	鳴禽類の発声学習を題材としたリザバー計算と予測符号化に基づく感覚運動情報処理モデル
稗田 健美	同志社大学/博士課程 (A01-2 松井班)	最適刺激画像を用いたマウスV1解析に向けた実験系の構築
西 悠聖	東北大学/修士課程 (A02-1 山本班)	人工神経細胞回路を用いた物理リザバー計算における情報コーディング方式の検証
松本 遥	京都大学/修士課程 (A02-4 川口班)	膜電位蛍光プローブASAPの改良
吉田 遼介	東京大学/博士課程 (X01 池谷研)	大脳皮質への「書き込み」による質感知覚の人工的創出
進士 裕介	中部大学/博士課程 (A04-2 平田班)	A Cerebellum-Inspired Adaptive Control System for Gait and Posture in Humanoid and Quadruped Robots
和田 一輝	九州工業大学/博士課程 (A04-3 池本班)	冗長テンセグリティマニピュレータのための継続的なフィードバック誤差学習

受賞者のコメント

「今回の合宿を通して、専門の異なる方々と自身の研究について議論できたことは、自分の研究を見つめ直す貴重な機会となりました。そのうえ、ポスター賞までいただき、大変励みになりました。今後は、異なる分野の方から見ても興味深いと感じてもらえる方向へ発展させていきたいです。」

日下 大夢 (はこだて未来大学/修士課程)

「ポスター賞をいただき、大変嬉しく思います。今後は今回構築した研究基盤を発展させ、疾患モデルとの比較など、新たな知見につながる研究に取り組んでいきたいです。共同研究者や指導教員の先生方にも感謝いたします。」

稗田 健美 (同志社大学/博士課程)

 「このたびは優秀ポスター賞をいただき、大変光栄に思います。様々な視点からバイオ計算について議論させていただき、多くの刺激を得ることができました。今後も「バイオ超越」を目指して、研究に励みたいと思います。」

西 悠聖 (東北大学/修士課程)

「夏合宿では、普段周りで見ないような研究内容を学べました。その中で、蛍光プローブの技術開発という内容でポスター賞をいただけて大変光栄です。今後の研究では神経細胞が秘めている力を、文字通り「見て」いきたいです。」

松本 遥 (京都大学/修士課程)

「優秀ポスター賞を賜り、大変光栄に存じます。本発表を通じ、実験の設計から具体的な実装方法に至るまで、数多くの貴重なフィードバックを頂戴することができ、非常に勉強になりました。さらに、この機会に多くの方々と交流し、新たなご縁を頂けたことも大変有意義でした。今後も高い視座を持ち、研究に励んでまいります。改めて、このような賞を頂き誠にありがとうございました。」

吉田 遼介 (東京大学/博士課程)

「この度はポスター賞をいただき、大変光栄に思います。夏合宿では、普段接する機会の少ない分野の研究に触れ、分野を越えて意見を交わすことができ、大きな刺激となりました。今回の経験を糧に、今後も自身の研究をより一層発展させていきたいと思います。」

和田 一輝 (九州工業大学/博士課程)

参加者の声

　同志社大学室町キャンパスで開催された第3回夏合宿に参加し、ポスター発表を行いました。本領域は実験神経科学から培養神経回路、数理モデル、デバイス工学まで幅広い分野の研究者が集まっており、口頭発表やポスターセッションでは、自分の専門とは異なる視点からのご質問やご助言を数多くいただきました。自身の研究を領域全体の目標の中にどう位置づけるかを考える良い機会になりました。また、若手研究者や学生にも多くの発表機会が設けられており、他班の学生の方々と直接議論できたことも大きな刺激になりました。今回いただいたご意見を日々の研究に活かすとともに、班を越えた連携にも積極的に関わっていきたいと思います。

沼田 晋太朗（同志社大学／五年一貫制博士課程3年）

第3回夏合宿主催　正水(A03-1代表)からのコメント

　京都の同志社大学室町キャンパスにて、第3回夏合宿を開催しました。領域発足から3年目を迎え、公募班も加わって2年目となる中、計画班・公募班からは、領域内で進められている数多くの共同研究の進捗が報告されました。また、講演やポスターセッションでは若手研究者による多数の発表があり、活発なディスカッションが繰り広げられました。本領域もまもなく5年間の研究期間の折り返しを迎えますが、班を越えた連携が着実に深まり、新たな研究展開につながりつつあることを実感しました。今後も、それぞれの共同研究がさらに発展し、領域全体として大きな成果につながるよう、私自身も一員として貢献していきたいと思います。

第7回領域セミナーを開催しました。

2026.08.06

　2026年8月5日に東北大学(片平キャンパス)で，米国Allen Instituteの伊藤 慎也先生をお招きし，第７回領域セミナー「微分可能な大脳皮質回路シミュレーション―解剖学・生理学・機能データの統合」をZoomとのハイブリット形式で開催しました．

　伊藤先生は，機械学習モデルを用いたマウス大脳皮質のモデル構築に取り組まれています．講演では，マウスの実験で得られる多様なデータを統合するモデルの重要性を指摘されたうえで，神経活動データから脳神経回路のシナプス結合を推定する手法を紹介されました．技術的な課題として挙げられたのは，パラメーターチューニングに膨大な時間を要する点で，9ヶ月かかった例もあるというエピソードも教えていただきました．また，計算をするにあたり，GPUやメモリなどハードウェアが律速となっている現状も示されました．あわせて，SONATAフォーマットおよびBrainModeling ToolKit（BMTK）による記述形式の標準化の重要性についても教えていただきました．

　質疑応答では，講演の途中で質問が飛んでくるほど活発な議論がなされました．「モザイク構造は存在するのか？」「自発活動は発生するのか？」「発達の過程を再現することはできるのか？」など様々な観点からモデルの有用性が議論されました．講演を聞いて，脳を理解するためには，実験とそれを説明するためのモデルが不可欠であることを実感できる，大変有意義な講演でした．

(文責・A02-1 大学院生 門間 信明 (東北大学))

第6回領域会議を開催しました。

2026.04.14

　2025年度の活動報告、および今後の課題について議論することを目的として、第6回領域会議を開催しました。今回は東北大学東京オフィスとZoomのハイブリッド形式で開催しました。多数の領域メンバーやアドバイザーの先生にご参加いただき、活発な議論が行われました。

　会議では計画班メンバーの研究の進捗発表に加え、公募班のメンバーであるA03班の相澤先生、A04班の田畑先生、A02班の吉田先生にもご発表頂きました。動物脳の研究からロボットの研究まで多岐に渡る分野の研究について議論し、活発な質疑応答や意見交換が行われました。また、領域内で様々な連携・共同研究の成果が出始めていることが共有されました。さらに、アドバイザーの根本先生、合原先生、堀尾先生、池谷先生、細川先生から、領域の益々の発展に向けたご助言を賜りました。

応用物理学会春季学術講演会でシンポジウムを開催しました。

2026.03.23

　2026年3月17日に東京科学大学で開催された第73回応用物理学会春季学術講演会において、シンポジウム「バイオ・エレクトロニクス・フォトニクスの融合によるニューロモルフィックコンピューティング（Neuromorphic computing at the convergence of biology, electronics, and photonics）」（オーガナイザー：山本、砂田）を開催しました。

当日は、各分野の第一線で活躍する研究者8名を招待講演者として迎え、さらに一般講演3件を含む計11件の講演が行われました。講演では、領域メンバー5名が登壇しました。酒井先生（A02 公募代表）からは、柔軟バイオエレクトロニクスと多点電極アレイを用いた培養神経回路の構造制御および計測技術について発表があり、軸索や三次元神経ネットワークの機能解析に関する成果が示されました。池内先生（A02 公募代表）からは、オルガノイド研究の概要およびBrain Processing Unit（BPU）の概念が紹介されるとともに、大脳オルガノイド同士を接続することで回路構造の機能的変化を誘導する手法や、知的機能の発現に関する結果が報告されました。香取先生（A01-2代表）からは、リザバーコンピューティングに基づく予測符号化モデルが提案され、多感覚統合やノイズ適応を実現する生体的情報処理の計算原理が示されました。酒見先生（A01-3 公募協力・信川班）からは、アナログ・インメモリ計算の数理基盤の整理に加え、非理想性を考慮した設計手法および超低消費電力AIの実現に向けた回路技術が提示されました。齋藤さん（A02-1 山本班・修士）からは、実細胞神経回路を用いたリザバー強化学習系の構築について発表があり、迷路探索タスクを通じてネットワーク規模が学習性能に与える影響が示されました。これらの講演を通じて、理論・デバイス・システムに至る階層的視点を含む、多角的な研究動向が共有されました。

会場には82名、オンラインでは33名が参加し、講演ごとに活発な質疑応答が行われるなど、分野間の相互理解を深める有意義な議論が展開されました。生体神経系の理解からハードウェア実装、計算原理に至るまでの連携の重要性が再認識されるとともに、光・アナログ技術を基盤とした低消費電力化や、生体と人工システムの相互作用を通じた新たな知能創発の可能性が示されました。(文責・砂田哲 (金沢大学)、A02-1 守谷哲 (東北大学))

Program

Time	Title / Author
13:30-13:35	オープニング 山本 英明 (東北大)
13:35-14:00	ナノ材料を用いた物理リザバーの構築と知的システム応用の可能性 田中 啓文 (九工大)
14:00-14:25	培養神経回路網を理解するための柔らかいバイオエレクトロニクス 酒井 洸児、山田 康博、田中 雄次郎、後藤 東一郎、高橋 陸、水野 陽介、大友 泰輝、稲垣 卓弘、稲葉 謙介、田中 あや (NTT 物性研・NTT BMC)
14:25-14:50	軸索配線を介した大脳オルガノイドの機能向上 池内 与志穂 (東大)
14:50-15:15	リザバーコンピューティングに基づく予測符号化モデルによる多感覚統合とノイズ適応型神経計算 香取 勇一 (はこだて未来大)
15:30-15:55	光発振器ネットワークを用いた組合せ最適化と脳型情報処理への展開 稲垣 卓弘、稲葉 謙介、山田 康博、本庄 利守、生田 拓也、米津 佑哉、風間 拓志、圓佛 晃次、梅木 毅伺、合原 一幸、武居 弘樹 (NTT物性研)
15:55-16:20	無線通信システムにおけるリソース選択問題へのレーザカオス意思決定の応用 長谷川 幹雄 (東京理科大)
16:20-16:45	クープマン作用素によるニューラルネットワークの線形化と応用 大久保 潤 (埼玉大)
16:45-17:10	超低消費電力AIを実現するアナログ・インメモリ計算の数理基盤 酒見 悠介 (千葉工大・東大)
17:25-17:40	リザバー計算に基づく強化学習モデルの実細胞実装 齋藤 新、山本 英明、香取 勇一、門間 信明、佐藤 茂雄、平野 愛弓 (東北大)
17:40-17:55	再構築可能な入力機構を備えたオンボード非線形アナログネットワークの高速機械学習機実装 広井 賀子、千葉 天翔、松永 大輝、後閑 哲也、田島 凛也、アンテサナ アンドレ (神奈川工科大・慶應義塾大)
17:55-18:10	光超次元ベクトル生成に基づく脳型コンピューティング 岩田 卓也、新山 友暁、砂田 哲 (金沢大)
18:10-18:15	クロージング 砂田 哲 (金沢大)

第5回領域国際シンポジウムを開催しました。

2026.03.17

　2026年2月27～28日に東北大学(片平キャンパス)で学術変革領域(A)「バイオ超越」の第5回領域国際シンポジウムを開催しました。
(シンポジウム詳細)
　招待講演者として、John M. Beggs先生、神垣 司先生、大森 敏明先生、標葉 隆馬先生、Jordi Soriano先生にご講演いただきました。Beggs先生には、脳における臨界性やスケール普遍性をキーワードに、これらの原理が培養細胞から生体の神経回路、さらにはディープニューラルネットワークにいたるまで様々な情報処理を包括する概念であることをご紹介いただきました。神垣先生には、認知行動の制御を行う前頭葉の局所神経回路の自発活動における動態とその老化による変質について、神経回路イメージングと光遺伝学により得られた最新の知見をご紹介いただきました。大森先生には、データ駆動型アプローチに基づいて非線形な神経ダイナミクスを推定し、制御するための確率論的な手法に関する最新の知見をご紹介いただきました。標葉先生には、最先端の神経科学研究やニューロ関連テクノロジーに付随するELSI（倫理的・法的・社会的課題）について、幹細胞にまつわるご自身の研究例を交えながら分かりやすく説明していただきました。Soriano先生からは、培養神経回路研究の最先端についての包括的な説明の後に、多点電極アレイを使った培養神経回路の刺激応答特性の解析や、繰り返し刺激によって可塑性を誘導する試みについてご紹介いただきました。
　領域からは、藤原(A01-1分担)、森田(A01-3公募)、森本(A02-2分担)、川口(A02-4公募)、神谷(A03-2代表)、奥野(A04-2分担)、池本(A04-3公募)に加え、「バイオ超越」第2回夏合宿にて優秀ポスター賞を受賞した荒木(A03-3船水班)、鹿島(X01池谷研)が口頭発表セッションにて最近の研究成果を紹介しました。ポスターセッションでは、領域メンバーの研究室構成員による発表に加え、領域アドバイザーである池谷裕二先生、Jordi Soriano先生の研究室構成員からの発表を含めた計33件のポスター発表がありました。
　日本、ドイツ、インド、シンガポール、スペイン、スウェーデン、スイス、アメリカから計160名(現地＋オンライン)もの方にご参加いただきました。

招待講演の様子

領域メンバーの口頭発表の様子

「Best Poster Awards」受賞者リスト

発表者		ポスタータイトル
Laia Barjuan Ballabriga	Soriano研 (Univ. Barcelona, Spain)	A spiking neuron model for emulating collective dynamics in large modular neuronal cultures
Yuta Miyasaka	(Univ. Tokyo, Japan)	Characterizations of nonlinear dynamics in spatially-varying spin waves and their relations to reservoir computing capacities
Tetsuta Sakai	(Tohoku Univ., Japan)	An ultra-low power analog circuit implementation of spiking neural network using high-threshold voltage MOSFETs
Ryusei Sakakibara	(Kyushu Inst. Tech., Japan)	A biologically inspired Pavlovian conditioning model enhanced with Kalman filtering for dopaminergic activity inference

「Best Student Poster Award」受賞者リスト

発表者		ポスタータイトル
Xuankai Gao	A02-2 谷井班 (Waseda Univ., Japan)	Tongue-like bioactuator for directional electrical responses
Masanao Iida	(NAIST, Japan)	RCO-ILS: A hardware-oriented parallel TSP algorithm using recursive clustering and open-loop ILS for edge computing
Taichi Nagasaki	A04-2 平田班 (Kyushu Inst. Tech., Japan)	Real-time hardware emulation of dynamic spike-code modulation in a thalamic lateral geniculate nucleus model
Masahiro Nakamura	A01-3 栗川班 (Future Univ. Hakodate, Japan)	Size of recurrent neural network changes learning strategies
Yuya Okada	A04-3 田畑班 (Univ. Tokyo, Japan)	Decoupling non-linearity and high-dimensionality in reservoir computing
Mireia Olives-Verger	Soriano研 (Univ. Barcelona, Spain)	Topographical modulation of neuronal cultures promotes critical dynamics and functional complexity
Kazushi Takehana	A02-4 高橋班 (Univ. Tokyo, Japan)	Bayesian adaptive electrode selection algorithm for non-stationary neuronal activity
Yuta Tanimura	A04-2 平田班 (Osaka Inst. Tech., Japan)	Effects of pyramidal cell-interneuron connection probability on feature learning in a cortical microcircuit modelKeita Watanabe
Keita Watanabe	A02-3 平野班 (Tohoku Univ., Japan)	Functional response and self-repair processes after focal injury in artificial neuronal networks with hierarchically modular structure
Ryosuke Yoshida	池谷研 (Univ. Tokyo, Japan)	Developing artificial texture perception through patterned optogenetic stimulation in mouse somatosensory cortex

日本生理学会大会でシンポジウムを開催しました。

2026.03.16

　2026年3月10日-12日に新宿の東京医科大学で開催された第103回日本生理学会大会において、シンポジウム「From in vitro to in silico: a cross-layer approach of neural circuit research（インビトロからインシリコへ：神経回路研究の階層超越的アプローチ）」（オーガナイザー：神谷、山本）を開催しました。

まず山本さん（領域代表）が、階層超越的な分野融合によるバイオ超越への挑戦を目指す本領域とシンポジウムの趣旨を紹介し、引き続く講演では領域メンバー5名が登壇しました。平野さん（A02-3代表）、木村さん（A04-1河野班・修士）、Noèさん（A02-1山本班・佐藤研博士）、平田さん（A04-2代表）、神谷（A03-2代表）が、人工膜と人工神経細胞回路の再構成と機能解析、シリコン神経模倣回路での脳型情報処理構築の最前線、リカレントニューラルネットの学習則の解析、予測的眼球運動の解析と感覚運動変換モデルのロボット実装に向けた挑戦、神経情報のエネルギー効率性の理解を目指した軸索記録と数理モデル解析の融合、など、多岐にわたる独自の切り口からの研究を紹介しました。会場を訪れた多くの参加者からも活発な議論が繰り広げられ、現在の神経回路研究の現状を俯瞰し次世代に向けた研究展開を予測する機会になりました。

なかでも、3名の計画班代表に交じって発表した若手メンバーの木村さん（修士）とNoèさん（博士）の講演が印象に残りました。最新のデータを異分野の聴衆にわかりやすく伝える二人の若手研究者の発表は見事なものでした。これまでの研究の限界を突破し超越していくには若い世代のパワーこそが必要と考えられますが、この意味で、若くて熱い本領域メンバーが今後ますます盛り上げてくれることを確信しました。

なお、本シンポジウムは平田さん（A04-2代表）の推進するJST CRESTマルチセンシング領域「空間識の幾何による重力覚解明と感覚拡張世界創出」と共催で行われました。この場をお借りして、ご支援ご協力に深謝いたします。
(文責・A03-2 神谷温之（北海道大学))

Program

Time	Title / Author
8:50-8:55	Introduction H. Yamamoto (Tohoku Univ.)
8:55-9:15	From neuronal circuits to membrane molecules: Reconstitution and functional analysis across scales A. Hirano-Iwata (Tohoku Univ.)
9:15-9:35	Silicon neuronal network as a basic tool for analysis by construction N. Kimura, T. Kohno (Univ. Tokyo)
9:35-9:55	Biologically inspired approach to training recurrent spiking neural networks D. Noè, H. Yamamoto, Y Katori, S. Sato (Tohoku Univ., Future Univ. Hakodate)
9:55-10:15	Adaptive sensorimotor transformation by an artificial cerebellum toward real-world predictive machine control Y. Hirata (Chubu Univ.)
10:15-10:35	Unraveling energy efficiency of axon code with subcellular recording and simulation H. Kamiya (Hokkaido Univ.)
10:35-10:40	Conclusion H. Kamiya (Hokkaido Univ.)