理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター触知覚生理学研究チームの村山正宜チームディレクター、大本育実基礎科学特別研究員、東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の大泉匡史准教授、清岡大毅大学院生（博士課程）、横浜市立大学大学院データサイエンス研究科データサイエンス専攻の北園淳准教授、生理学研究所行動・代謝分子解析センターウィルスベクター開発室の小林憲太准教授らの共同研究グループは、無意識状態では、意識状態時と異なり脳の大脳皮質の機能的ネットワーク[1]が複数のサブネットワークに分離していること、サブネットワークを構成する神経細胞は脳の複数の領域に混在し、領域を越えた...

◆ 量子多体系のダイナミクスを計算に活用する機械学習手法「量子リザバーコンピューティング」について、量子カオスを示す代表的な模型を用いて性能を系統的に解析しました。◆ 秩序とカオスの境界に位置する量子版「カオスの縁」において、量子リザバーコンピューティングの計算能力が最大となることを明らかにしました。◆ 脳活動や生態系モデルなどの複雑系で注目されてきたカオスの縁が、量子の世界でも重要な役割を果たすことを示し、古典系と量子系を貫く新たな普遍的視座を提供する成果です。 ...

◆ダンス映像視聴中にfMRIで計測した脳応答を、音楽と身体運動を統合した「クロスモーダル特徴」（深層生成モデル由来）で説明できることを示しました。低次の運動特徴や音響特徴に比べ、クロスモーダル特徴のほうが人間の脳活動をよく説明することを発見しました。◆美しさ、躍動感などダンス鑑賞中に生じる数十項目にわたる感情表現をモデル化することで、ダンス視聴中に生じる感情の違いに応じて異なる神経パターンが得られることを発見しました。◆熟達ダンサーはダンス未経験者に比べて脳の広範にわたってダンスの情報が表現されている一方、熟達ダンサーの方が脳内表現の個人差が大きいことを定量的に示しました...

　匂いは化学分子であり、脳内情報処理の初期段階ではその化学構造が神経活動として符号化されると考えられています。しかし、この初期符号化が嗅覚能力にどう関与するかは不明でした。　東京大学大学院農学生命科学研究科の岡本雅子准教授らは、高密度脳波(EEG)を用いて、ヒトが9種類の匂いを嗅いだときの脳活動を解析しました。その結果、匂い提示後約80〜640ミリ秒に現れるシータ波(約4Hz)が匂い分子の物理化学的特徴を符号化し、その精度が高い人ほど匂い識別能力が優れていることが分かりました。また、正答した試行でシータ波のデコーディング精度が高く、行動レベルの識別にも関与していることが示されました...

本研究は世界で初めて、英単語でのコミュニケーション活動において、単語練習を活動の「前」に行うと記憶の定着が進み、「後」に行うと対話中の脳活動がシンクロし相互理解を促進するという、練習のタイミングによる効果の違いを明らかにしました。また、単語練習を「前」に行うと、1週間後まで効果が持続するなど、単語の知識を正確に覚える上で有効であることがわかりました。さらに、脳活動の同調性が高いペアほど語彙の学習効果も高いことが示され、対話を通じた学習における共同作業の重要性が示されました。本成果は、学習目標（正確な知識か、対話プロセスか）に応じて指導のタイミングを柔軟に変える...

発表のポイント◆友達についての記憶を保持する海馬が、「性別」などの相手に付随した情報をどのように表現しているのかを解明しました。◆海馬の腹側CA1領域には、特定の他個体に応答する細胞（アイデンティティ細胞）と、性別や系統という属性を表現する細胞（プロパティ細胞）が共存しており、それらの組み合わせで特定の相手についての記憶が表現されていました。◆多様な他者を記憶する脳の仕組みの理解を深めるとともに、その破綻が関与すると考えられる疾患メカニズムの解明への貢献が期待されます。発表概要東京大学定量生命科学研究所の度会晃行特任助教、...

　東京大学国際高等研究所ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）の渡部喬光教授は、浜松医科大学精神神経科の山末英典教授との共同で、高機能自閉スペクトラム症の複数の症状が、脳神経活動のダイナミクスをより柔軟にするような独自の磁気刺激によって改善する可能性があることを明らかにしました。　本研究では、エネルギー地形解析と、脳活動駆動型神経刺激装置という二つの独自技術を用いることで、脳全体の神経活動の柔軟性の低下が、自閉スペクトラム症（以下、ASD）のさまざまな症状の原因の一つであることを初めて実証しました。さらに、人為的に脳神経活動の柔軟性を改善させ...

　東京大学国際高等研究所ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）の渡部喬光教授、合原一幸エグゼクティブ・ディレクター（特別教授）、同大学大学院情報理工学系研究科の井上克馬助教、中嶋浩平准教授（WPI-IRCN連携主任研究者）、國吉康夫教授（WPI-IRCN連携研究者）らのグループは、大規模言語モデル（LLM）内を支えている情報処理の動的過程が感覚性失語症当事者の脳活動と類似していることを明らかにしました。　LLMは、質問に対して不正確な情報を流暢な表現で返してくることが時にあります。一方、このような行動は、失語症、特にウェルニッケ失語症といった感覚性失語症でも...

　東京大学大学院総合文化研究科の酒井 邦嘉 教授のチーム（大学院生（研究当時） 堀澤 麗也、助教 梅島 奎立）は、公益社団法人才能教育研究会（本部：長野県松本市、理事長 早野 龍五、会長 東 誠三）との共同研究において、音源を聴いて練習した場合は、複数の楽器の習得経験がある人で、左脳の言語野が有効に活用されるようになるのに対して、楽譜を読んで練習した場合は、楽器習得が複数か否かにかかわらず、右脳の前頭葉と側頭葉（聴覚野）の補助が生じることを初めて明らかにしました。　本研究グループは、スズキ・メソードの生徒23名（中高生が中心）と、他のメソードで練習した成人15名を対...