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研究者紹介

工藤 卓
研究紹介 論文発表 プロフィール
工藤 卓
現在の所属: 産業技術総合研究所セルエンジニアリング研究部門 研究員
応募時の所属: 産業技術総合研究所人間系特別研究体 研究員

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研究紹介
賢くなる2次元神経回路網によるパターン認識
 生体神経回路と電子機器が相互作用しながら情報を創発する系を構築し、応用システムとしても研究対象としても魅力的な情報体を実現します。電流入力・生育環境を入力パターンとして神経回路網に識別させて情報処理過程を解析し、その分子機構を考察します。神経回路網を制御する技術を確立して、最終的には神経回路網自身が自らの生育条件を制御する人工生命体を目指します。



論文発表
--2006年1月末現在--
氏   名 国内/
国際
区分 表   題 発 表 先 発表日
工藤 卓、
田口 隆久
国内 口頭 シナプス可塑性と培養神経回路網のダイナミズム 第26回日本神経科学大会(Neuroscience Research誌にProceeding) 2003.7.24
工藤 卓、
田口 隆久
国際 口頭 Network dynamics of living neuronal networks cultured on multi-electrode arrays. SICE Annual Conference 2003 In Fukui (SICE2003) 2003.8.6
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 解離培養系における自発的神経活動パターンの動的制御 第19回ファジィ システム シンポジウム 2003.9.9
Suguru N. Kudoh and Takahisa Taguchi 国際 口頭 Operation of spatiotemporal patterns stored in living neuronal networks cultured on a microelectrode array Journal of Advanced Computational Intelligence & Intelligent Informatics (JACI3) 2003.9.30
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 シナプス伝達増強による培養神経回路情報処理の変更 第18回 生体・生理工学シンポジウム 2003.10.7
Suguru N. Kudoh and Takahisa Taguchi 国際 口頭 SYNAPTIC POTENTIATION AND NETWORK DYNAMICS OF LIVING NEURONAL CELLS CULTURED ON MULTI-ELECTRODE ARRAYS Neuroscience 2003, the Society for Neuroscience 33rd Annual Meeting 2003.11.8
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 生体神経回路網調製のための電気的刺激による制御技術の探求 第43回日本エム・イー学会大会 2004.5.21
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 生体神経回路網調製のための電気的刺激による制御技術の探求 第20回ファジィシステムシンポジウム 2004.6.4
工藤 卓、田口 隆久 国際 口頭 Methods to manipulate spatiotemporal patterns stored in living neuronal networks cultured on a microelectrode array Fuzzy Systems & Innovational Computing 2004 (FIC2004) 2004.6.4
Suguru N. Kudoh and Takahisa Taguchi 国際 口頭 Methods to manipulate the output of dissociated living neuronal network in vitro by the electrical input IEEE International Conference on Fuzzy Systems 2004 2004.7.26
工藤 卓、田口 隆久 国際 口頭 Methods to analyze spatio-temporal patterns of electrical activities in living neuronal networks SICE Annual Conference 2004 2004.8.6
工藤 卓 国内 口頭 培養生体神経回路網における神経細胞機能的結合の形成と調整 第9回 相互作用と賢さ 合同研究会 2004.8.27
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 シナプス増強による神経活動時空間パターンの調整 第27回日本神経科学大会 2004.9.21
Suguru N. Kudoh, Takahisa Taguchi and Syunsuke Yuba 国際 口頭 THE MODIFICATION OF FUNCTIONAL CONNECTIVITY CHANGES SPATIO-TEMPORAL PATTERNS OF SPIKE ACTIVITIES IN DISSOCIATED NEURONAL NETWORKS Neuroscience 2004, the Society for Neuroscience 34th Annual Meeting 2004.10.27
工藤卓, 田口隆久,弓場俊輔 国内 口頭 シナプス増強による神経細胞機能的結合の調整 第19回 生体・生理工学シンポジウム 2004.11.1
工藤 卓 国内 口頭 生体神経細胞により自己組織的に構成されたニューラルネットワーク 日本知能情報ファジィ学会 第16回 ファジィ・コンピューティング研究部会 ワークショップ
第1回 脳と知覚研究会 ワークショップ (協催)
2004.11.3
工藤 卓、田口 隆久、弓場 俊輔 国際 口頭 Synaptic enhancement induced dynamical change of functional connections between neurons in living neuronal networks 2004 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications 2004.12.1
Takahisa Taguchi and Suguru N. Kudoh 国内 論文 Network dynamics of cultured hippocampal neurons in a multi-electrode array Progress in biomedical optics and imaging. proceedings of SPIE 5651 5(34) pp.243-253, 2005 2005.3
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 分散神経回路網における自己組織化ネットワークのダイナミクス 第28回大会日本神経科学Neuroscience2005 2005.7.27
工藤 卓、田口 隆久 国際 口頭 Robotic brain: interaction and intelligence in living neuronal networks connected to moving robot SICE Annual Conference 2005 2005.8.9
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 外界と相互作用する生体神経回路網〜神経物理工学プラットフォームの確立を目指して 招待講演 北海道大学工学部 2005.9
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 再構成神経回路網と小型ロボットとの相互作用〜神経物理工学プラットフォームの確立を目指して 第20回生体・生理工学シンポジウム(BPES2005) 2005.9.6
工藤 卓、田口 隆久 国内 口頭 ロボットと相互作用する生態神経回路網〜神経物理工学プラットフォームの確立を目指して 第21回ファジィシステムシンポジウム 2005.9.8
工藤 卓 国内 口頭 情報工学融合分野のための神経科学概論 第11回 相互作用と賢さ 合同研究会 2005.11
Suguru N. Kudoh, Takahisa Taguchi 国際 口頭 SYNAPTIC POTENTIATION MODERATES SELF-ORGANIZED FUNCTIONAL ASSEMBLIES IN CULTURED LIVING NEURONAL NETWORKS Neuroscience 2005, the Society for Neuroscience 35th Annual Meeting 2005.11.16
Suguru N. Kudoh and Takahisa Taguchi 国際 口頭 Interaction and intelligence in living neuronal networks interfaced with moving robot SPIE International Symposium of MEMS 2005 2005.12.14
工藤 卓、田口 隆久 国内 論文 外界と相互作用する生体神経回路網 計測自動制御学会 2006.4
田口隆久、工藤 卓 国内 出版物 「神経細胞」 (株)テクノシステム 2006.4
工藤 卓、田口 隆久 国内 論文 再構成生体神経回路網における知覚と知性の探求 日本知能情報ファジィ学会 2006.6
工藤 卓、田口 隆久 国際 論文 相互作用によって自己組織化される培養神経回路網−生物の部品にロボットの体を与える試み 理研フォーラム 2006.11
工藤 卓, 田口 隆久,弓場 俊輔 国際 論文 Synaptic potentiation changes functional assemblies in cultured living neuronal networks Nature Neuroscience に 投稿済み (現在査読中) 未定
論文発表リスト


プロフィール
学歴
1993年3月  大阪大学基礎工学部生物工学科 中途退学
1993年4月  大阪大学基礎工学研究科物理系専攻 博士前期過程 入学
1995年3月  大阪大学基礎工学研究科物理系専攻 博士前期過程 修了(工学修士)
1997年7月  大阪大学基礎工学研究科物理系専攻 博士後期過程 中途退学
1998年6月  大阪大学 博士(理学)
職歴
1995年4月  日本学術振興会 特別研究員
1997年8月  科学技術振興事業団 科学技術特別研究員
1998年8月  通商産業省工業技術院 大阪工業技術研究所 任期付研究員
2001年8月  独立行政法人産業技術総合研究所 研究員

研究歴
1993年4月 〜 現在
 シナプス可塑性制御機構の探求及びシナプス伝達効率増強タンパク質因子の解析
1998年8月 〜 現在
 神経回路網動態制御技術の開発 及び 神経回路網情報処理機構の解明
  -シナプス伝達効率とネットワーク出力の動的特性の相関を探る

研究業績
学術論文(full paper)
1. Kudoh SN, Matsuo A, Kiyosue K, Kasai M, Taguchi T.
Long-lasting enhancement of synaptic activity in dissociated cerebral neurons induced by brief exposure to Mg2+-free conditions.
Neurosci Res. (1997) 28(4):337-44.
2. Kudoh SN, Kiyosue K, Kasai M, Taguchi T.
Synaptic potentiation induced by a protein factor in cultured cerebral neurons.
Cell Mol Neurobiol.
(1999) 19(5):575-85.
3. 田口 隆久、清末 和之、工藤 卓、植田 淳子、葛西 道生
シナプス形成・制御分子の解析蛋白質 核酸 酵素 vol.45 No.3 (2000)
4. Kudoh SN, Nagai R, Kiyosue K, Taguchi T.
PKC and CaMKII dependent synaptic potentiation in cultured cerebral neurons.
Brain Res. (2001) 915(1):79-87.
5. Kudoh SN, Kiyosue K, Taguchi T.
A synaptic potentiation by a protein factor distinct from those induced by neurotrophins.
Int J Dev Neurosci. (2002) 20(1):55-62.
6. Kudoh SN, and Taguchi T.
A simple exploratory algorithm for the accurate and fast detection of spontaneous synaptic events.
Biosens Bioelectron. (2002) 17(9):773-82.

Proceedings
1. T. Taguchi, X-X. Bo, H. Taniguchi, K. Kiyosue, S. Kudoh, N. Yumoto, Y. Tatsu, H. Yamamoto, M. Kasai, S. Yoshikawa:
Analysis of synaptogenesis in vitro by peptides relating to cell adhesion.
Peptide chemistry (1995) 1994: 145-148
2. T. Taguchi, X-X. Bo, H. Taniguchi, K. Kiyosue, S. Kudoh, N. Yumoto, Y. Tatsu, H. Yamamoto, M. Kasai, S. Yoshikawa: Controlled Growth Glia-Free Neuronal Cell by RGD Peptide and the Analysis of Synaptogenesis in Vitro,Proceeding of Biomedical Materials Research in the FarEast (II). (1995), 1996/02. pp.-145-148
3. S.Kudoh, K.Kiyosue, M.Kasai, T.Taguchi:
Long-term enhancement of synchronous spontaneous post synaptic currents in dissociated chick cerebral culture.
The second joint meeting of the physiological societies of Japan and U.K. and EIRE OKAZAKI NAGOYA Symposium (1995) (Nagoya, Japan) Abstract P-3-10
4. 田口 隆久、清末 和之、工藤 卓
培養大脳神経細胞のシナプス形成・可塑性のメカニズム
第11回 生体・生理工学シンポジウム論文集 (1996) 249-252
5. 工藤 卓、田口 隆久
培養神経回路網におけるシナプス可塑性とネットワークダイナミクス
第17回 生体・生理工学シンポジウム論文集 (2002) 353-354
6. Suguru N. Kudoh and Takahisa Taguchi
Network dynamics of living neuronal networks cultured on multi-electrode arrays.
SICE Annual Conference 2003 in HUKUI (SICE2003) Proceedings / pp2039-2042
7. 工藤 卓、田口 隆久
解離培養系における自発的神経活動パターンの動的制御
第19回ファジィ システム シンポジウム 講演論文集 pp725-728
8. 工藤 卓、田口 隆久
シナプス伝達増強による培養神経回路情報処理の変更
第18回 生体・生理工学シンポジウム論文集 (2003) pp235-236

著書(共著)
1. Takahisa Taguchi, Kazuyuki Kiyosue and Suguru N. Kudoh
Chick cerebral neurons; The neuron in tissue culture, IBRO hand book series.Wiley (London)(1999)
2. 田口 隆久、清末 和之、工藤 卓
大脳皮質ニューロン −シナプス形成・可塑性アッセイ系
ニューロサイエンスラボマニュアル 1 神経細胞培養法
シュプリンガー・フェアラーク東京 (1997) pp.150-154

国際学会発表
Sociaty for Neuroscience Annual Meeting 8件
SICE Annual Conference 1件
その他 3件

国内学会発表
日本神経科学大会 13件
日本生物物理学会年会 8件
計測自動制御学会 生理生体工学シンポジウム 3件
その他 4件
特許 出願中2件
外部委員等 6件

研究分野
専門分野: 神経工学(ニューロニクス)、細胞生理学、知能工学
技   術: 電気生理実験手法、細胞培養法、バイオイメージング、プログラミング

本研究の抱負
本研究は賢くなる生体ユニットである生体神経細胞と、電子デバイスである電極と増幅器・制御コンピューターが互いに相互作用しながら情報を創出する人工的な情報生命体を構築することを目指す。この人工情報体を、生理学と工学を融合した新しい生体情報工学を生み出す舞台として確立したい。理論研究のモデルを生体細胞を用いて直接検証できる解析系として、あるいはネットワークレベルでの神経機能に対する薬理アッセイシステムなどの応用システムとして、基礎科学的探求と、工学的応用の両面から研究を進めていきたい。

所属学会
日本神経科学会, 計測自動制御学会, 北米神経科学会

Curriculum Vitae
Academic Qualifications
Apr.1990-Mar.1993 Osaka Univ. fac. of Engineering Science dept. of Biophysical Engineering
Apr.1993-Mar.1995 Osaka Univ. Graduate School dep.of Physical Science div. of Biophysical Engineering (Master Course)
Mar. 1995 Master of Engineering Osaka University.
Apr.1995-Jul.1997 Osaka Univ. Graduate School dep.of Physical Science div. of Biophysical Engineering (Doctor Course)
Jun.1998 Doctor of science, Osaka University.
Employment History
Apr. 1995 - Jul. 1997 Research fellow, Japan Society for the Promotion of Science.
Aug. 1997 - Jul. 1998 Research fellow, Japan Science and Technology Corporation.
Aug. 1998 - Mar. 2000 Research Stuff (three-year term), Osaka National Research Institute (ONRI).
Aug. 2001 -Present Research Stuff, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).
Nov.2002-Present Research fellow (additional post), Precursory Research for Embryonic Science and Technology,
Japan Science and Technology Corporation.

Research Field
Apr. 1993 - Present: Research for synaptic plasticity and pursuit for protein factors inducing synaptic potentiation.
Aug. 1998- Present: Development of control technology for living neuronal circuit and elucidation of information processing in living neuronal networks.

Research Aspiration
The aim of this research is to realize "artificial life of intelligence " which generates "information" by interaction between living neuronal circuits and electrical devices such as electrodes, signal amplifiers and computers. I will pursuit to establish this "artificial life of intelligence" as a stage, which produces the novel bio-information engineering which fusion physiology and engineering about "intelligence". The system is to be developed as an application system, such as a pharmacological assay system or a trier system for direct verification of the models of theoretical research. I will advance the research taking count of both sides of engineering application and basic scientific pursuit.

Activity for Academic Society and Public
Japan Neuroscience Society, The Society of Instrument and Control Engineers, Society for Neuroscience (U.S.A.)