まえがきヒトの脳には一千から二千億個の神経細胞が存在するといわれ、大脳皮質だけでも百数十億個の細胞が存在するといわれている。このような膨大な脳神経細胞を使って脳が正常に機能するためには、神経細胞の秩序だった活動が必要である。脳神経系の抑制機構は、この秩序ある神経活動にとって必須である。我々は、脳神経系の抑制機構が調整する、神経系の興奮と抑制の適切なバランスが、人の脳を正常に機能させ、健全なパフォーマンスを実現するための最重要要素であるという仮説を立て、脳の活動だけでなく、活動の抑制にも着目した研究開発を行っている。神経系の抑制機構を詳細に調査するためには、侵襲的な電気生理学的手法が必要になる。しかし、このような侵襲的な方法は、ヒトを対象とした研究には使えない。そこで、我々は、機能的磁気共鳴画像法（functional magnetic resonance imaging; fMRI）で計測できる人の神経系の抑制機構を対象にして研究を進めている。fMRIで計測できる血中酸素濃度依存性（Blood oxygenation-level dependent; BOLD）信号は、細胞活動を起こすためのシナプス活動量とよく相関する[1]。BOLD信号には大きく分けて2種類あり、一つは脳の活動を示す正のBOLD信号、もう一つは活動の抑制を1脳が正常に機能するためには、神経細胞の興奮と抑制のバランスが重要である。このうち抑制機構は、秩序だった神経活動のために必須である。我々は、脳神経系の抑制機構が調整する、神経系の適切な興奮と抑制のバランスが、脳を正常に機能させ、健全なパフォーマンスを実現するための最重要要素であるという仮説を立て、脳の活動だけでなく、活動の抑制にも着目した研究を行っている。我々は、機能的磁気共鳴画像法により計測できる抑制機構の実証的研究によって脳の情報処理機構の理解を深化させるだけでなく、計算モデルによるシミュレーションも導入して、包括的な理解を促進している。これらの基礎的な知見に基づき、人の脳機能を改善し、パフォーマンスを向上させることのできる技術の研究開発を行っている。このような研究開発は、健康、福祉、教育などの分野にイノベーションを起こし、超高齢日本社会で顕在化している認知・運動機能の低下などへの対処も可能にする。The balance between neuronal excitation and inhibition is important for normal functioning of the brain. Especially, the inhibitory systems are essential for orderly neural activity. We hypothesize that the proper balance of neuronal excitation and inhibition tuned by the inhibitory systems is the most important factor for the proper functioning of the human brain and healthy performance. We are not only deepening our understanding of the brain’s information processing through empirical investigations of inhibitory systems that can be measured with functional magnetic resonance imag-ing, but introducing simulations using computational models to promote comprehensive under-standing. Based on these fundamental findings, we are conducting research and development of technologies that can improve human brain functions and enhance performance. Such approaches will bring innovation to the fields of health, welfare, and education, and allow us to address the de-cline in cognitive and motor functions that is becoming apparent in the super-aged Japanese society.4-2 人の脳機能改善及びパフォーマンス向上のための研究開発：脳を適切に作動させる抑制機構の重要性4-2Improving Human Brain Function and Performance: Importance of Inhibitory Systems for Proper Functioning of the Brain内藤 栄一 朴 志勲 守田 知代NAITO Eiichi, PARK Jihoon, and MORITA Tomoyo514 いつまでも健康で幸せな生活のために：ヒトの脳機能を補助・拡張するための研究・技術開発
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