水谷治央

J-GLOBALへ         更新日: 17/04/12 23:49
 
アバター
研究者氏名
水谷治央
URL
http://www.connectome.jp/
所属
ドワンゴ人工知能研究所
職名
上席研究員
学位
博士(医学)

プロフィール

現在、脳内の神経回路配線図「コネクトーム」を利用した汎用性の高い脳型人工知能の研究と開発に取り組んでいます。

これまで、X線顕微鏡CT法を用いて、実験的にコネクトームデータを解読する方法を開発してきました。また、Lichtman研究室では、電子顕微鏡を使用した神経ネットワークの再構築手法に携わりました。画像取得スピートが大幅に向上してきたため、大脳皮質カラム構造を高精度で再現できる日も近いと考えています。

脳のシステムが神経ネットワークから生み出されるとするならば、そのネットワークの構造を理解することが、脳の機能を理解することにつながると考えられます。神経細胞は、シナプスと呼ばれる小さい構造を介して結合していますが、ネットワークとしての拡がりは大規模であるため、高解像度でかつ広範囲に及ぶ脳内の3次元観察が可能にならない限り、その構造の全容を明らかにすることはできません。そこで、メゾスコピックレベルで、神経の結節点におけるシナプス強度や情報伝達の方向性を明示し、情報処理システムの素子として機能を明確にしたいと思っています。

また、大脳皮質などは数百µm程度のカラム構造が機能単位として働いているため、カラム内に存在する数千個の神経細胞の配線図が解読されれば、皮質カラムの機能を神経シグナルの動きから考察することも可能となるでしょう。このような、神経回路の全配線図のことを「コネクトーム」と呼び、脳型人工知能開発の礎になる構造となります。日本国内でもコネクトーム研究を推進させるため、微力ながら研究活動を続けています。

研究分野

 
 

経歴

 
2016年11月
 - 
現在
ドワンゴ人工知能研究所 上席研究員
 
2016年
 - 
2016年
University of Chicago Staff Scientist
 
2011年
 - 
2016年
Harvard University Postdoctoral Fellow
 
2007年
 - 
2011年
東京大学 総括プロジェクト機構 特任助教
 
2006年
 - 
2007年
東京大学 総括プロジェクト機構 特任助手
 

学歴

 
2002年
 - 
2006年
東京大学大学院医学系研究科 博士課程  
 
2000年
 - 
2002年
東北大学大学院薬学研究科 修士課程  
 
1996年
 - 
2000年
東北大学薬学部  
 

論文

 
Mizutani H, Sagara H, Takeuchi A, Ohigashi T, Yashiro W, Uesugi K, Suzuki Y, Momose A, Takagi T
AIP conference Proceedings   1365 399-402   2011年9月   [査読有り]
Kuwabara H, Yashiro W, Harasse S, Mizutani H, Momose A
Appl. Phys. Express   4 062502   2011年6月   [査読有り]
Ejima T, Ishida F, Murata H, Toyoda M, Harada T, Tsuru T, Hatano T, Yanagihara M, Yamamoto M, Mizutani H
Optics Express   18 7203-7209   2010年3月   [査読有り]
Kraines BS, Makino T, Guo W, Mizutani H, Takagi T
ICWL 2010, LNCS   6483 121-130   2010年   [査読有り]
Mizutani H, Takeda Y, Momose A, Takeuchi A, Takagi T
Journal of Physics: Conference Series   186 012092   2009年   [査読有り]

Misc

 
竹本邦子, 大東琢治, 藤井宏樹, 新田目啓敬, 水谷治央, 一瀬論, 難波秀利, 木原裕
バイオイメージング   18(2) 176-177   2009年7月

講演・口頭発表等

 
Innovative Technologies for Decoding the Brain [招待有り]
水谷治央
The 2nd International GIGAKU Conference   2013年6月   
X線顕微鏡によるマウス大脳皮質のナノ分解能3次元構造観察 [招待有り]
水谷治央
生理研研究会「電子顕微鏡機能イメージングの医学・生物学への応用」   2011年11月   
X線顕微鏡を用いて脳神経回路の配線図を解読する [招待有り]
水谷治央
軟X線顕微鏡の生体観察への応用と展開   2011年3月   
水谷治央
日本経済新聞   2011年2月   
高分解能X線トモグラフィー法による脳神経ネットワークの再構築を目指して
水谷治央
第24回日本放射光学会年会   2011年1月   

競争的資金等の研究課題

 
文部科学省: 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究課題提案型))
研究期間: 2008年 - 2010年    代表者: 水谷治央
文部科学省: 科学研究費補助金(若手研究(B))
研究期間: 2008年 - 2010年    代表者: 水谷治央
C57BL/6Jマウスの大脳皮質第一次体性感覚野を観察対象とし、高分解能X線顕微鏡を用いて、皮質カラム内の神経細胞(ニューロン)及びシナプス構造の可視化を行った。まず始めに、SPring-8のBL20XUビームラインにおいて、X線吸収投影像を用いたマイクロCT法により、直径1mmの円柱サイズに含まれる大脳皮質ニューロン(ゴルジ染色)の観察を試みた。このときの空間分解能は1μm程度であり、その理由としてX線の回折及び検出器のボケなどが分解能を規定することが分かった。続いて、空間分解能を向上さ...
文部科学省: 科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
研究期間: 2009年 - 2010年    代表者: 窪川かおる

委員歴

 
2006年
 - 
2010年
日本生理学会若手の会
 

特許

 
WO2012-176754 : 画像再構成装置
小塚淳、牧野貴樹、水谷治央
特開2013-5840 : 画像再構成装置及びプログラム
小塚淳、牧野貴樹、水谷治央