神経計算ユニット
Goal
神経計算ユニットでは、トップダウン的な理論モデルとボトムアップ的な生物学実験の融合により、人間の心の生物学的基盤を理解することを目的とする。
Abstract
本研究は、人間の心の生物学的基盤を、トップダウン的な理論モデルとボトムアップ的な生物学実験の融合により理解することを目的とする。近年の分子 生物学の進歩により、統合失調症や抑うつなど様々な精神障害と関連する分子や遺伝子が明らかにされつつある。しかしそれら障害の多くは、複数の分子や遺伝子 の環境との複雑な相互作用の結果として引き起こされる。 そのような相互作用を理解するには、脳と環境のダイナミクスを含む数理モデル化と、そのコンピュータシミュレーションやロボット実験が不可欠である。そこで本研究では、次の3つの主要な課題に取り組む: 細胞や分子、遺伝子の複雑なネットワークをモデル化するための、新たな数理的手法の開発。 動的な環境下での自己保存、自己複製に必要な適応機構と、その誤動作の可能性のロボット実験による探索。
本研究はこれら理論的・生物学的・工学的なアプローチを組み合わせることにより、動的システムモデルの新たなソフトウェア、人の感情にも似た高度な適応機能をもつロボット、さらに心の障害の治療と予防のための新たなアプローチの開発をめざす。
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研究テーマ
これが上で言及されている「三つの主要な課題」か
リンク踏むとそれぞれ詳細なせつめいがある
細胞内の分子カスケードや遺伝子ネットワークなどの細胞や分子、遺伝子の複雑なネットワークをモデル化するための、新たな数理的手法の開発を行う。未知の 変数とパラメータに対しては、ベイズ推定法を用い、実験データと既知の知識に基づき効率的かつ客観的な方法で決定する。
ドーパミンやセロトニンなどの神経修飾物質が学習や意思決定を制御する機構の理論モデルをラットを用いた神経生理実験を通して検討する。
バッテリーを餌として探し回り、赤外線通信ポートを通じて繁殖する人工的なネズミ型ロボット (サイバーローデント) を用い、自己保存と自己複製に必要な適応機構を探索する。
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