この研究開発項目では、行動中のマウスに多様な刺激を与え、脳機能ネットワーク動態を可視化することができるバーチャルリアリティ（VR）システムを開発します。さらに、2台のVRシステムを組み合わせてメタバース空間を構成することで、社会的環境においてマウスが他のマウスとコミュニケーションを行う際の「こころ」の状態を脳機能ネットワークの変化として定量化します。

これまでに内匠グループで構築した視覚課題用VRシステムをベースとして、他の感覚情報として、ひげ刺激や、匂い刺激を統合・分離して与えられる「マルチモーダルVRシステム」を構築しました。マウスに多様な感覚刺激を与えリアルタイムで可視化できるシステムの構築はユニークであり、国際一流誌であるCell Reportsに成果として掲載されました。視覚刺激によるVR空間を自由に動くマウスの大脳皮質神経活動をリアルタイムで記録することができます。マウスの動きに対する大脳皮質神経ネットワーク動態を記録することに成功しました。また、機械学習を利用して、神経ネットワーク動態の画像から、マウスの行動を予測することができました。さらに、自閉症モデルマウスを解析したところ、運動系モジュールを中心にした変化が見られました。これは、自閉症における運動のぎこちなさを示唆するもので、機械学習を利用すると、野生型と自閉症モデルの予測も可能になり、新規診断法の基盤技術と考えられます。