ネットワーク神経医科学(先端医療機器システム学)

准教授 下野昌宣
Masanori Shimono, PhD, Associate Professor

HPのご訪問ありがとうございます。人生での困難の多くが、自己を知る事の難しさに起因します。その自己の源泉となっている脳神経系を対象とし、その複雑さに真っ向から取り組む研究を推進する中において、疾患の理解-対処方法の深化を目指しております。

研究・教育について

本研究室では、神経科学と数理科学を融合する事で、疾患メカニズムの理解を深め、介入方法にもつなげる研究を推進しております。
我々の脳では、大量の神経細胞がコミュニケーションを取りながら協調的に働き、一つの“自己”を生成している。その姿は、まるで人同士がソーシャルネットワークの中でつながり合いながらコミュニケーションを取り合っているかの様です。その細胞間のコミュニケーションに機能不全が生じると、時に“自己”そのものの存続が危ぶまれる。その医療面での重要性から、大型の国家プロジェクトが世界中で立ち上がり、今も精力的な研究が進められているが、未だにその全貌は解明されていません。
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脳神経系の全貌を解明する上での技術的な困難は、(1) すべての(少なくとも)細胞の動態を臓器全体で同時に計測する手法が存在しない事、また (2) 主観的経験を(他者と共有できる形で)客観化する完全な手法が存在しない事、の2点に集約される。本研究室は、その(1)の側から脳神経系を生理学的に深く探求し、ボトムアップ的に(2)の問いも解きあかそうと日々、研究を進めている。その様な研究を推進する上で、二つの“つなぐ”がキーワードとなる:
[一つ目の“つなぐ”] 脳神経系のミクロ(細胞スケール)とマクロ(脳領域スケール)をつなぐこと
[二つ目の“つなぐ”] 生理実験-計測でビックデータを生成し、ビックデータ解析や疾患状態の解明につなぐことである。
研究としては、近年、wet系の生理実験、dry系の(人工知能を含む)ビックデータ解析、精神疾患や神経変性症などの疾患研究への応用まで広いスペクトルで行っております。

研究業績

1.M. Kajiwara, R. Nomura, F. Goetze, Y. Isomura, M. Kawabata, T. Akutsu, M. Shimono, Inhibitory neurons exhibit high controlling ability in the Cortical Microconnectome. PLOS Computational Biology, 17(4), e1008846 (2021).
2.M. Shimono, N. Hatano, Efficient communication dynamics on macro-connectome, and the propagation speed. Scientific reports, 8(1), 2510 (2018).
3.S.Nigam, M. Shimono, S. Ito, F-.C. Yeh, N. Timme, M. Myroshnychenko, C.C. Lapish, Z. Tosi, P. Hottowy, W.C. Smith, S.C. Masmanidis, A.M. Litke, O. Sporns, J.M. Beggs, Rich-club organization in effective connectivity among cortical neuronss. The Journal of Neuroscience 36(3): 670-684 (2016)
4.M. Shimono, J.M. Beggs, Functional Clusters, Hubs and Communities in the Cortical Microconnectome. Cerebral Cortex 25 (10): 3743-3757 (2015)
5.M. Shimono, H. Mano, K. Niki The brain structural hub of interhemispheric information integration for visual motion perception. Cerebral cortex, 22(2), 337-344 (2012)

研究室

研究室見学の相談は随時、受け付けています。 連絡先は下記HPをご参照ください。
TEL: 075-751-4173
Email: shimonomlab@gmail.com
shimono.masanori.7w@kyoto-u.ac.jp

研究室ホームページ:http://shimono-u.net/