Research

脳の計算原理を光学技術で解き明かす

2光子カルシウムイメージングや2光子光遺伝学といった光学技術を武器に、脳がどのように世界を見て、考え、行動するのか？を解明したいと考えています。

広視野2光子顕微鏡

博士課程では、マウスを対象に、顕微鏡技術の開発と行動実験中の神経活動計測の両面から、脳の計算原理解明に向けた研究を行っています。

これまでに、米国Spencer Smith研究室で開発された、完全オープンソースの広視野2光子顕微鏡「Diesel2p」(Yu et al., 2021)の構築・拡張に取り組みました。

FPGAベースのオープンソースソフトウェアと新たなレーザー多重化法を開発し、大脳皮質全体から10,000個を超えるニューロンの活動を、4つの異なる深度で同時に記録することに成功しました 。さらに、同システムを用いて、広視野での蛍光寿命イメージングも実証しました 。

bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2025.08.13.669807

3D細胞追跡・光刺激

学部・修士課程では、自由行動下線虫を対象に、神経細胞を単一細胞分解能で追跡・光刺激するシステムの開発に取り組みました。

フェムト秒パルスレーザーの構築、2光子顕微鏡の設計・構築、空間光変調器（Spatial Light Modulator, SLM）による光波面整形、高速画像処理などの光学技術・情報通信技術を学びました。