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最終更新日　２０２０／１０／２５

トピックス
  • 2020/10/25  Researchを更新（国内学会発表）

  • 2019/9/30  Researchを更新（国内学会発表）

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                        （国際および国内学会発表抄録）。

  • 2018/05/29  論文が掲載されました。

  • 2016/07/20  Researchを更新（国際学会発表抄録）。

  • 2016/06/10  札幌で開催されるSCIS & ISIS 2016のOral Session (Brain Computing and Embodies Knowledge)で発表します。詳しくは次のリンクをご覧ください。
    http://scis2016.j-soft.org/index.html

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  • 2015/11/12  Researchを更新（学会発表）。

  • 2015/07/24  北海道大学電子科学研究所 第１６回 国際シンポジウムで発表する予定です。詳しくは次のリンクをご覧ください。http://www.es.hokudai.ac.jp/symposium/2015/

  • 2015/06/10  Educationを更新。

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  • 2011/06/15　メンバーを更新。
  • 2011/03/05-09　Biophysical Society 55th Annual Meeging　に参加。
  • 2010/11/13-17　Neuroscience 2010　に参加。
  • 2010/5/8　メンバーを更新

研究について

見えるものの背後にある見えないものを見る必要がある。

　パリのセーヌ川河畔にユニークなデザインが有名なアラブ世界研究所(Institut du Monde Arabe)という研究所があります。上記の言葉は、この研究所の建物をデザインした建築家Jean Nouvelの言葉です。彼は、これをコンセプトに研究所の建物をデザインしました。しかし、この言葉、我々が行っている研究を行うときにも必要なことだと思います。私たち科学者は、実験、コンピュータによる数値計算などにより膨大な数の事実を日々観察します。しかし、本当に我々が必要なことは、そのような事実の羅列を集めることだけではなく、その事実の背後にある真理を「見る」ことにあるはずです。

　我々は、この事実の背後にある真理を明らかにするために、仮説を立て、実験を行い、データを解析しているわけです。私の研究では、生命現象、中でも神経系の情報処理を扱っていますが、電子機器などの人工的なシステムに比べ生物のシステムは非常に複雑です。また、生物は進化の産物であるため、そのシステムには冗長な部分もあるのかもしれません。したがって、システムを調べるためには、コンピュータシュミレーションなどの理論的なアプローチだけ、実験からのアプローチだけというような、現在、物理学で行われているような分業体制では真理を明らかにするのは難しいのかも知れません。我々は、このように考え、実験、理論をあわせ生命現象のメカニズム、特に、神経系の情報処理について調べています。

　私たちのグループでは定期的にセミナーを行っています。このようなセミナーを通して生命現象をどのように捉えていけば良いのか、それを考えるきっかけとなればと思っています。セミナーに参加してみたい、研究室を覗いてみたいという方は遠慮なく私やセミナーに参加している学生に連絡をください。

どのような研究をしているか

一般向け

　神経系の情報の伝え方にはいくつかの方法がありますが、そのうち、早い情報の伝達は活動電位と呼ばれる電位により行われています。例えば、我々がスキーやテニスをするとき、脳が腕や脚などをどのように動かしたら良いのか、計算し、その結果我々の体が動くようになります。この計算や最終的に体を動かす指令は、先ほど言いました、活動電位の列で運ばれます。活動電位は下記の図（ＬＳＩの下の図）で示しますように、どれも同じような形をしています。したがって、活動電位の振幅やその幅ににより情報が運ばれる可能性はほぼないことになります。では、どの特徴により運ばれるのかということに関していくつかの仮説が挙げられています。発火頻度により情報が運ばれるという発火頻度符号化Rate coding)仮説や活動電位の生起時刻により運ばれるという時間符号化(Temporal coding)仮説はその中でもよく取り上げられる仮説です。しかしながら、どの仮説が正しいのかいまだに決着していません。我々の研究の主要なテーマのひとつはこの問題です。


図１　ＬＳＩと神経が用いる信号。上図：ＬＳＩ、下図：神経細胞


研究者向け
 「作成中」

　日本で獲れる、ヤリイカ、ケンサキイカ、アオリイカは巨大軸索と呼ばれる太い神経を持ち、ほぼ円筒形の形状をしているため精密測定に向いており、神経の電気的興奮現象を研究するために用いられてきました。残念ながら、各港でこれらのイカがとれる時期は限られており、これがイカを用いた実験のネックとなっていました。しかし、故松本元博士により、ヤリイカの長期飼育が可能となり、その後、飼育だけでなくイカの輸送技術も発達し、今では遠く九州から札幌まで空輸でイカを運ぶことが可能となりました。空輸したあと、図２に示すような水槽で飼育すれば、ほぼ季節に関係なくイカを用いた実験をすることができるようになっています。


図２　九州から空輸されたケンサキイカ


連絡先

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北海道大学大学院 医学研究科
生理学講座
神経生理学分野
〒060-8638
札幌市北区北15条西７丁目
Tel: 011-706-5040
Fax: 011-706-5041

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