研究紹介 (中高生向け)

呼吸や心拍の制御といった生命維持機能から意識や思考といった高次認知機能まで、我々の活動は脳の産物であると考えられています。脳がどのようなメカニズムでそのような機能を実現しているのかはまだ完全には解明されていません。一方で、脳の構造はよくわかっており、ニューロンと呼ばれる神経細胞がシナプスと呼ばれる構造を介して結合した巨大かつ複雑なネットワークであることが知られています。また個々のニューロン、シナプスの挙動もよくわかっており、具体的に数式で記述することができます。式で書けるということは、コンピュータを使ってその式を解くことで、ニューロンとシナプスの挙動をコンピュータ上で再現できるということです。

ヒトの脳は約860億個のニューロンと、その1,000〜10,000倍のシナプスで構成されていると言われています。全てのニューロンとシナプスの数式をプログラムして、スーパーコンピュータ(スパコン)を使って計算することで、原理的にはヒトの脳の活動をスパコン上で再現(シミュレーション)できるはずです。私たちはそのような「シミュレーション神経科学」の研究をしています。これまでに文部科学省「富岳」成果創出加速プログラムを始めとしたいくつかのプロジェクトに参加し、ヒトスケール脳シミュレーションやマウス脳身体シミュレーション、あるいは脳の学習過程のシミュレーションなどを行なってきました。

あなたの脳がシミュレートできるようになったら、あるいはあなたがペットを飼っていて、その脳がシミュレートできるようになったら、どのようなことが可能になるでしょうか?SFとしか思えない世界線に近づくべく日々研究をしています。