Takuya Isomura 研究室
主宰者:Takuya Isomura
理化学研究所・RIKEN Center for Brain Science
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
この研究室は、脳の神経活動がどのような数学的原理に基づいて機能しているかを明らかにすることに取り組んでいます。特に、神経回路が外界の不確実性を減らし、適応的な行動を生成する仕組みを、確率論と情報理論の観点から理解することを目指しています。研究の中心には、神経系が最小化する「自由エネルギー」と呼ばれる量があり、これが脳の学習・推論・行動選択を統一的に説明できると考えられています。
具体的には、神経回路の力学系、ベイズ統計に基づく推論、そしてチューリングマシンのような計算モデルの間に深い数学的等価性が存在することを示しています。研究室では、数理解析だけでなく、培養神経ネットワークや実験用の小魚を用いた実験、さらにロボット制御への応用まで、理論と実験を組み合わせて検証を進めています。シナプスの結合の付け外しや神経活動パターンの変化を通じて、脳がいかに環境モデルを構築し、目標に向かって効率的に行動するのかを解き明かそうとしています。
さらに、新しい考えや創造性がどのように脳で生まれるのか、あるいは生命システムが環境との相互作用を通じて知能を獲得するメカニズムも重要なテーマです。これらの研究を通じて、物理法則と同じく普遍的な脳の動作原理を発見し、その理解を人工知能やロボット技術へ応用することを目指しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(17 件)
- DOI: https://doi.org/10.1038/s42256-026-01205-z
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.neures.2026.105033
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.neures.2026.105025
- DOI: https://doi.org/10.1038/s42005-025-02059-4
- DOI: https://doi.org/10.3902/jnns.32.47
- DOI: https://doi.org/10.1162/neco_a_01738
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.neunet.2025.108311
- DOI: https://doi.org/10.1109/access.2024.3477306
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- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-40141-z
- DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.7400536
- DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-021-02994-2
- DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.7400526
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-021-26010-7
- [2021] Publisher Correction: Dimensionality reduction to maximize prediction generalization capabilityDOI: https://doi.org/10.1038/s42256-021-00352-9
- [2021] On the Achievability of Blind Source Separation for High-Dimensional Nonlinear Source MixturesDOI: https://doi.org/10.1162/neco_a_01378
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