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International Research Center for Neurointelligence The University of Tokyo Institutes for Advanced Study

機構長｢ヒトの 知 性 ｣ はどのように生じるか ──ヘンシュ 貴 雄

ご挨 拶

ヒトの知性（H.I.）の形成は、大きく異なる二つの時間スケー

造しよう、という融合研究のために設立されました。私たちは、生ルの過程を経ています。個体としてのヒトは、幼児期や児童期で命 科 学（ 生 物 学 ）と情 報 科 学（ 数 学 ）の交 差 点にあって神 経の成長を経て、素早く柔軟に、現代のコンピューターを超えるよ

回路形成の基本原理を探り脳疾患の病因を研究しながら、よ

うな沢山の能力や知識を身に着けることができます。一方、
このり広い社 会 科 学 分 野の研 究 者とも発見を共有しようとしていまような驚くべき能力の生 物 学 的 基 盤は、気の遠くなる年月をかす。
こうした探求を通して革新的なA.I.の実現につなげることがけた進 化で出来たものです。動 物にも学習、予 測 、あるいは睡出 来れば、私たちの日常 生 活が豊かになるだけでなく、「人間

眠、思考などの能力はありますが、
ヒト知性に見られる天才的なの脳は自分自身を理解できるのか？」という根源的問いへの答

創 造力から精 神 疾 患にまでわたる広 範な多 様 性は他の動 物

えにもつながっていきます。

には見当たりません。
このような、私たちの内なるフロンティアの驚

日独 米の多 文 化 環 境で育った私は、私たちのアイデンティ

嘆すべき深みは、太陽系・銀河を越えた宇宙の深淵な広がりにティー形成や多様性が年少期（臨界期）の脳発達に強く依存も匹敵すると言えましょう。

することに長い間強い興味をもってきました。生物において普遍

私たち人類は、言語と文字の力を使って個々人の能力や空的な「成長する知性」、
それに基づくヒトの知性の多様性はこれ

間・時 間 的な制 約を越えた集 合 知を拡 大してきました。
そしてまでA.I.には取り入れられてきませんでした。私たちは、新しい研

今、人工知能（A.I.）
を創造することができる唯一の種として、私

究分野および応用科学として、H.I.とA.I.の境界領域にニューたちの進化における新たな時代が始まろうとしています。
もしヒトロインテリジェンスという新しい学 問 分 野を確 立しようとしていま

知性の忠実なデジタルコピーが実現されれば、深海や宇宙にす。H .I .がどのようにして生じ、どのようにして歪むのか、という問

私たちの視野を更に広げ、また精神の健康をより適切に予測す

題に取り組む私たちの旅は、私たち自身の脳にとってのおそらくることによって病める人に最 適な支 援を提 供できるようになるか

最大の挑戦であり、私たちを前進させるものでもあります。

も知れません。社 会におけるA . I .とのコミュニケーションも、偏っ

ようこそ、
ニューロインテリジェンスの世界へ！

たものではなく、公 平で実りあるものへと発 展させる必 要があります。
しかしながら現 在は、神 経 科 学の本 質 的 理 解を踏まえた
A.I.はまだ実現していません。
ニューロインテリジェンス国際研究機構（WPI-IRCN）は、
そのようなヒト知性のブラックボックスを開き、それに似たA.I.を創2

W PI - I R C N: I nt e r na t io na l R e s e a r c h C e nt e r f o r Ne u r o int e llige n ce

T h e U n iv e rsit y o f T o kyo In st it ut e s f o r Adv an ce d S t udy

2022年9月30日

ニューロインテリジェンス国際研究機構 機構長

ヘンシュ 貴 雄

3WPI-IRCN の科学的使命

ヒトの脳は、私たちが知る宇宙における生物進化の頂点にあります。脳の高次機能は、最大かつ最速のスーパーコンピューター

ニューロインテリジェンスと社会 、科 学

議な脳の発達過程であり、現代のコンピューターサイエンスをもってしても真似することさえできないものです。そして、このダイの能力をも凌いでいます。それにも増して驚くべきは、ひとつの胚に始まり何百万ものシナプス回路結合を作り出す複雑で不思ナミックな神経ネットワークから認知と知能が生まれるのです。WPI-IRCNでは、脳の基本的発達原理を理解し、それを使ってニューロインテリジェンスと呼ばれるヒトの知能と新型人工知能の融合分野を構築しようとしています。

ヒトの知性の起源とは
子供の脳：生物学的学習「機械」

コラボレーションで拓く学際フロンティア
チームサイエンスによる融合研究分野の創出

ヒトの知 性はどのようにして生まれるのでしょうか。その答えは、

視 点から脳の発 達と機 能の原 理を探り、それを応 用して社 会

発 達 中の脳に出 現する無 数の神 経 回 路にあります。知 性のに役立てようとしています。

WPI-IRCNは、神経回路の発達とその計測技術に関する基礎研究と、脳の発根 源である神 経 回 路の発 達は、神 経 幹 細 胞に備わる遺 伝 的達に着 想を得た A . I . 研 究を使 命としてプログラムやエピジェネティックな制御による脳の初期形成にいます。これには、自然科学、社会科学、

始まります。次に、神経細胞から伸びる突起が精緻化されシナ医学、数学、工学、計算 / 情報科学の統プス回路が可塑的変化を受けて作られていきます。このように合 研 究を進めることが 必 要になります。

してできた回 路は、臨 界 期と呼ばれる時 期に幼 少 期 の 感 覚

そこで、WPI-IRCNでは関連する様々な入力により整理され、ネットワークが成熟していきます。最後に、分 野の研 究 者の力を結 集し「チームサ各 個 人の社 会 的・文 化 的 環 境が、言 語 、学 習 、記 憶などの高イエンス」と呼ぶ協力体制を組むことに

次認知機能を強化するのです。当然ながら、脳の発達過程のよって、人類や臨床の問題解決に迫る

様々な段階で問題が生じることもあり、認知機能を損なう障害

学際的な研究を推進しています。各チー

このような多様なが発生することもあります。WPI-IRCNでは、

ムは、IRCN 指導部の調整のもとで自律的に、野心的で相互補完的なH.I. 研究
プロジェクトに取り組んでいます。WPI-IRCNには、東京大学からの研究者やポ知性の研究への取組み

スドクとともに、世界中のパートナー機関からの研究者が参加しています。

知性の階層構造とその理解
ヒトの知 性（ H.I. ）は、左に描かれた三つの同 心 円 状のカテゴ

ハードウェアダイナミクス

自閉スペクトラム症
精神疾患
創造性
マルチスケールイメージング

強化
予測
自発活動
睡眠

形成されたものと考えられます。
「コアな知性 」は、「 経験から学
ぶ、環境を予測する、自発的な活動を制御する」などの基本的

人工知能

な認知機能を実行する脳の能力です。こうしたコアな機能を有

多様な知性

経験の共有、社会的学習を通じて、「 社会的知性 」が生まれま

社会的知性

一人一人の脳が社会を強くするする人々が相 互 作 用すると、他 者への注 意 、臨 界 期におけるす。
「 社会的知性 」と「コアな知性 」は通常な範囲の認知を規定しますが、知性は集団の中で一様ではなく、創造的な知性か
ら精神疾患まで「多様な知性」が存在します。また、「人工知能（ A.I. ）」はH.I.を超えた存在であり、H.I.がより良い未来を形作るための追加的な能力を獲得することを可能にします。

コアな知性

神経発達研究がインスパイアする応用と将来
WPI-IRCNはニューロインテリジェンスの分野を創造し、人間の健康・幸福と復元力を向上させることによって社会の大きな課題の解決に貢献していくことを使命としています。
「チームサイエンス」で推進するWPI-IRCN の研究は、大きく二つの応用を目指して進められています。ひとつはヒトの知性に関するもので、新たな発見や仮説主導研究によって臨床的あるいは社会的に有用な成果をあげることを目指しています。
もうひとつは、幼少期の脳発達の理解に触発されたアルゴリズムを採り入れることで創出する新しいタイプの A.I.です。これによって脳機能が損なわれる異常を予測し緩和することなどを目指します。WPI-IRCNは神経

IRCNのA.I.インキュベーター
I
R
C
N

チーム・サイエンス

社会学習
臨界期マッピング
臨界期タイミング
注意

リーで構 成されています。これらは、脳の進 化によって自然に

H.I.への
洞察・適用

創造性

多様性

神経模倣性

神経発達モデルを織り込んだ新しい A.I.

発達モデルを織り込んだ次世代 A.I. 技術の基盤を作ります。

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5コアファシリティー

WPI-IRCN の研究を見る

力強くサポートするプロフェッショナルたち

ヒューマンfMRIコア

fMRIを駆使して様々な脳の活動を計測、画像化［ミッション］ ヒューマン f M R Iコアは、最 先 端の核 磁 気
共 鳴 画 像 法（ M R I ）装 置とその 撮 像 技 術を提 供する施WPI-IRCNでは各ユニットによる研究をより効率的・効果的に進めるために、現在 5 つのコアファシリティーを設置設です。

「イメージングコア」、「ヒューマンfMRIコア」、「デー
し、サポートを行なっています。
「 ES-マウス/ウイルス開発コア」、
タサイエンスコア」は研究の流れを繋ぎ、学際的な仮説の構築や検証手段を可能にするプラットフォームを提供します。

［ 技 術 ］ 本コア施 設にはシーメンス社 製のハイエンド 3 T

さらに「サイエンスライティングコア」は研究成果発信をサポートする役目を担い、また論文執筆や学会発表のための

MRI Prisma 装置を設置しています。本装置を用いること指導にも携わっています。

により、ヒトの安静時や課題遂行時などにおける様々な脳機能（脳の活動）の計測が可能であり、疾病による脳機能変化を健常状態と比較をする臨床研究も支援します。また、この施設が国内外の関係機関との連携による大規模国作る

際共同研究を先導していきます。

ES-マウス/ウイルス開発コア

充分な数の実験用遺伝子組換えマウスやウイルスを短期間に供給（改変）
マウス［ミッション］ 研究に使用する遺伝子組換え

究に必要なノックインマウスをいち早く研究者の元へ届けやウイルスを迅速に供給します。その効率的な作製を支えることができます。

（ゲノム編
る技 術として、E S 細 胞内の遺 伝 子を改 変する集）技術の開発も行なっています。

高性能コンピューターで統計的解析を行い、数理モデルを提案［ 技術 ］ 目的の遺伝子をマウスゲノムに挿入し作製する［ミッション］ データサイエンスコアでは、脳の性質を数理した解析手法により、データが持つ性質を抽出することが「ノックインマウス」の作製過程において、初期ステップの情 報 学の立 場から理 解する研 究 基 盤 技 術を提 供します。

できます。データの性質に沿った新たな統計解析法の開WPI-IRCN の研究者がイメージングコア等で計測した脳

ノックインES 細胞の作製手法を大幅に改良し、多種類の発も研究分野のひとつです。また、実験で得られる断片的で作製する
ノックイン ES 細胞を同時に短期間（約 1カ月）の機能や構造に関するデータ（ビッグデータ）
を、保存・管な数 値データから脳 機 能 全 体の理 解が進むよう、様々な技術を確立しました。また、従来の「ノックインマウス」作製

理し、そのデータを高性能コンピューター上で統計的に解

数理モデルを提案していきます。

手法ではキメラマウスの交配を介するため、ES 細胞から必析するとともに、数理モデルを用いて脳の性質に適合する

要なマウスを得るまでに通常 1 〜 2 年を要しましたが、体のアルゴリズムを導き出すことを目指しています。

る方法を用いることにより2 〜 3カ月のうちに多種類のノッ（ビッグデータ）
か［技術］ 脳の機能や構造に関するデータを直接作製す全細胞が ES 細胞に由来する「 ES-マウス」

ら、様々な数学的手法や MATLAB 等のソフトウェアを駆使

クインマウスを同時進行で作製することが可能となり、研見る

イメージングコア

伝える

サイエンスライティングコア

論文執筆、研究成果発信、グラント申請などで研究者を支援

高性能顕微鏡による観察と時空間画像解析を提供

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考える

データサイエンスコア［ミッション］最先端の光学イメージング装置を用い、様々［ミッション］ 世界レベルの国際的研究・学際的研究を促な空 間 的および 時 間 的 解 像 度によるデータ集 積を可 能進するため、競争的研究資金の獲得や研究論文の作成にすることにより、さらなる脳の機能や構造の理解に迫りを支援し、効果的な研究成果の発信にも全面的に協力し

ます。

ます。

［技術］イメージングコアでは国内でも最高レベルの顕微［技術］ 論文執筆、国内外グラントのリサーチ・申請書作

鏡装置を揃えています。マウス脳内の神経活動が 1ミクロ成、学会発表、広報、
ウェブ配信など、研究情報発信に関ン単 位で見えるものから脳 全 体を観 察する顕 微 鏡もあり、連する活動全般の活性化を図り、伝わりやすさに重点を置

幅広い時空間画像解析が可能です。

いた指導で研究者をサポートします。この上で組織の研究

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力強化を図り、WPI-IRCN のミッションである異分野融合
研究の創成を促進します。

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研究者たちの充実した日々がニューロインテリジェンスという新たな潮流を創り出していく

国際連携機関IRCNを起点とする世界の連携研究ネットワーク
私たちの研究拠点は世界の学術機関と連携研究ネットワークを結び、国際共同研究を牽引しています。
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マックスプランク研究所 フロリダ

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ボストン小児病院

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シンガポール科学技術研究庁

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イタリア技術研究所

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理化学研究所
理化学研究所
理化学研究所6

ジュネーブ大学 NCCR

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アジア精神病 MRI コンソーシアム

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沖縄科学技術大学院大学

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ブリティッシュコロンビア大学

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香港科技大学12

コレージュ・ド・フランス

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カナダ先端研究機構

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ストックホルム大学

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スウェーデン王立工科大学

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カロリンスカ研究所

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清華大学

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パリ高等師範学校

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ハーバード大学
エドウィン・O・ライシャワー日本研究所

SYNAPSY9178

革新知能統合研究センター
生命機能科学研究センター
脳神経科学研究センター

中国科学院 神経科学研究所
脳科学卓越革新センター

ビーレフェルト大学

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9世界トップレベル研究拠点プログラム（ WPI ）
とは
組織構成

機構長

2022 年 9月現在

世 界トップレベル 研 究 拠 点プログラム（ Wo r l d P r e m i e r

際的な研究環境の実現 』、『 研究組織の改革 』、『 融合研究の創International Research Center Initiative 。以下、WPIプロ出』の 4 つの要件を満たすことが求められており、現在、以下に示しグラム）
は、優れた研究環境と高い研究水準を持ち、世界から第
機構長室
執行部会
運 営 委員会

一線の研究者が集まる『目に見える研究拠点』の形成を目指して、

2007 年に文部科学省が開始した事業です。

た14 拠点が採択されています。ニューロインテリジェンス国際研究機構（ WPI-IRCN ）は2017 年に新たなWPI のひとつとして採択され、世界から第一線の研究者を招聘するなど、グローバルな研究環

この WPIプログラムでは、『 世界最高レベルの研究水準 』、『国

境を実現するために様々な施策によって拠点形成を進めております。

サステナビリティ・オフィス（ 主 任 研 究 者で構 成 ）シナジー・オフィス
コミュニティー・オフィス

主任研究者

連携研究者

IRCNフェロー/ 博士研究員
協力研究員

国際連携機関コアファシリティー

事務部門

データサイエンスコア

事務部門長

ES-マウス/ウイルス開発コア機構長特別補佐

ヒューマンfMRIコア

エグゼクティブディレクター

イメージングコア

事務長

サイエンスライティングコア

総務企画チーム

北海道大学

東北大学

財務企画チーム

外部諮問委員会

京都大学
金沢大学

研究支援チーム
客員研究員

KEK

京都大学
東京大学
筑波大学

九州大学

IRCN へのご支援のお願い
WPI-IRCNは｢ヒトの知性はどのように生じるか｣という人

WPI-IRCN の研究活動につきまして一人でも多くの方類共通の究極的な疑問に答えるべく、脳神経回路の障害にご理解・ご賛同いただき、当機構への温かなご支援とごの克服、新たなA.I. の開発に向けて研究を推進しています。

協力をよろしくお願い申し上げます。

必要となりますが、補助金も政治情勢や景気に大きく影響［ご寄附に関するお問い合わせ］NIMS

これらの研究を促進するためには継続的な資金の確保がを受ける可能性があります。WPI-IRCNが安定して世界トッ
プレベルの研究拠点として継続・発展していくには、国内外からの優秀な研究者の雇用、基礎分野の研究等への支援が必須であり、財源の確保が必要不可欠となっております。

東京大学国際高等研究所

名古屋大学

ニューロインテリジェンス研究機構 事務部
電話：03-5841-4861

E-mail：donate＠ircn.jp

大阪大学

東京大学

https://utf.u-tokyo.ac.jp/project/pjt114
東京工業大学10

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2022 年 9月現在

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ACCESS● 地下鉄丸の内線〒113-0033「本郷三丁目駅」から徒歩 8 分● 地下鉄大江戸線「本郷三丁目駅」から徒歩 6 分 → 東京大学「医学部 1 号館」2F

IRCN

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東京都文京区本郷 7-3-1 医学部 1 号館

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

電話 ： 03-5841-4861

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デザイン： opportune design Inc. ／表紙 ： 佐藤暁子／印刷 ： 望月印刷

制作・発行 ： 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

https://ircn.jp/

2022 年 9月

IRCN 研究者紹介

主任研究者
計算論的研究

合原 一幸
副機構長／主任研究者

主任研究者

東京大学特別教授

講師

複雑系数理モデリングとそのニューロインテリジェンスへの応用

計算論的研究チャオ ジーナス

計算論的研究ツァイ ミンボ

学習および意思決定、脳画像解析への計算理論の応用

発生／発達研究

榎本 和生

主任研究者

副機構長／主任研究者

准教授

東京大学大学院理学系研究科
生物科学専攻光計測生命学講座脳機能学「予測的で創造的な脳」
を支える大規模ニューラルネットワーク

発生／発達研究後藤 由季子
主任研究者

ヒト / 臨床研究

ヘンシュ 貴雄

ハーバード大学 脳科学センター 分子細胞生物学分野
教授

ハーバードメディカルスクール

神経発生、神経幹細胞、
エピジェネティクス、
シグナル伝達

ボストン小児病院

教授

教授

脳発達における臨界期制御のメカニズム解明とその臨床応用

発生／発達研究狩野 方伸
副機構長／主任研究者

河西 春郎

技術開発

主任研究者

東京大学大学院医学系研究科
機能生物学専攻生理学講座神経生理学

脳の発生および疾患における神経の形態形成

機構長／主任研究者／特任教授

東京大学大学院薬学系研究科
薬科学専攻生物薬科学講座分子生物学

教授

特任教授
教授

発達期小脳におけるシナプス刈り込み

学習と記憶を司るシナプスと神経回路のメカニズム

内因性カンナビノイドによるシナプス伝達調節
ヒト / 臨床研究

笠井 清登
主任研究者

特任教授

脳神経医学専攻臨床神経精神医学講座精神医学教授

精神疾患の神経画像・臨床神経生理学的研究

人間の知能の理解と支援を目指す認知発達ロボティクス

発生／発達研究

大木 研一
主任研究者

岡田 康志

技術開発

主任研究者

東京大学大学院医学系研究科

視覚系の機能構築と発達

計算論的研究主任研究者

東京大学大学院医学系研究科

機能生物学専攻生理学講座統合生理学長井 志江

東京大学大学院医学系研究科
教授

分子細胞生物学専攻細胞生物学・解剖学講座細胞生物学

細胞 in vivoイメージングのための技術開発

教授

主任研究者
技術開発

竹内 昌治
主任研究者

講師
教授

バイオハイブリッドシステムの技術革新

渡部 喬光

ヒト / 臨床研究主任研究者

東京大学大学院情報理工学系研究科
知能機械情報学専攻知能機械構成学講座

辻 晶

社会環境における幼少期の言語習得

ヒト / 臨床研究

杉山（矢崎） 陽子

主任研究者

主任研究者

准教授

特任准教授

発生／発達研究沖縄科学技術大学院大学 臨界期の神経メカニズム研究ユニット 准教授

ゆらぐ認知を規定する脳神経ネットワーク動態の解明とその臨床応用

発達初期における経験依存的神経回路形成と、その神経回路による行動制御の神経メカニズムの研究

コアファシリティー
藤原 寛太郎

根東 覚

データサイエンスコアマネージャー

イメージングコアマネージャー

特任准教授

特任准教授

計算論的神経科学に基づく数理モデルとその応用

視覚情報処理に関する神経回路の解明

岡田 直大

鵜飼 英樹

ヒューマンfMRIコアマネージャー

ESマウス／ウイルス開発コアマネージャー

特任准教授

特任准教授

精神疾患および思春期発達に関する脳画像研究

次世代型遺伝学の開発［構成メンバー］
主任研究者…… 16 名
コアファシリティー…… 4 名
連携研究者…… 51 名
フェロー…… 13 名
博士研究員…… 24 名

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 ）〒113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1

https://ircn.jp
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