計画研究

A02 生体工学班

【課題名】

バイオコンピューティングシステムの実細胞再構成

【達成目標】

微細加工基板表面に形成した人工神経細胞回路とその摂動解析系を基盤として、実神経細胞が構成するマルチセルラネットワークの大自由度システムとしての動的特性と自己組織性をボトムアップに解析するための実験系を創成する。

【具体的計画】

DNNとして近似可能な大脳皮質視覚野 (A03班)の実細胞モデルを構築する。蛍光カルシウムイメージングにより計測した多細胞ダイナミクスの逆問題解析(A01班)により、マルチセルラ系の可塑性を記述する生体適合的な学習関数を推定する(マルチセルラDNNモデル)
並行して、運動野のリカレント型回路(A04班)を対象として、複雑な神経発火パターンが発現するための構造基盤を、自発活動・刺激応答・損傷耐性の観点から明らかにする(マルチセルラRNNモデル)。これらを通じて、マルチセルラバイオコンピューティングモデルを計算量・リソースの両観点から効率的に実装する細胞操作技術を確立する (マルチセルラ再構成)

モジュール構造型培養神経回路とその機能的ネットワーク解析
モジュール構造型培養神経回路と
その機能的ネットワーク解析

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