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次期プロジェクトの全体像（素案） (1 ページ)
出典
| 公開元URL | https://www.lifescience.mext.go.jp/2022/12/5041227.html |
| 出典情報 | 科学技術･学術審議会 研究計画・評価分科会 ライフサイエンス委員会 脳科学作業部会（第5回（第5回 12／27）《文部科学省》 |
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次期プロジェクトの全体像（素案）
資料2-2
これまでの成果である国際競争力の高い基盤・技術を更に発展させ、ドライ実験（数理科学・情報科学）とウェット実験（動物実験など）との融合、基礎研究と臨床
研究の相互連携等により、「ヒト脳で発達した前頭葉を中心とした高次機能」に関するダイナミクスを神経回路を含めて表現する数理モデル及び病態モデルを反映した数
理モデルを開発し、デジタル上で再現するとともに、新たな疾患メカニズムの理解に基づく分子標的の解明や神経回路を対象とした疾患治療等につながるシーズを開発。
⑥精神・神経疾患治療等のシーズ開発
①ヒト脳高次機能のダイナミクス解明
（神経回路レベル）
種間比較や、多階層・多次元データ※１等の取得・
統合により、ヒト脳の高次機能のダイナミクスを神経
回路レベルで解明。
＜研究例＞
1-1 種間比較によるヒト特有の回路機能の抽出
1-2 多階層・多次元データ統合技術を活用し、ヒト脳
の高次機能に関する神経回路情報を解読
多階層・多次元データ※1、遺伝子、分子から行動に至る
多階層での病態メカニズム、病態モデル・モデル動物等を
活用し、精神・神経疾患の治療・診断につながるシーズ、
分子標的等を開発。
＜研究例＞
6‐1 多階層、多次元データ統合技術、病態メカニズム等を
活用した診断技術開発及び病態バイオマーカー開発
6‐2 数理モデル及び疾患モデル等を活用した疾患治療につ
ながるシーズを開発
②ヒト脳の精神・神経疾患に関する病態
メカニズム解明
種間比較や、多階層・多次元データ※１等の取得・統
合、モデル動物等により、ヒト脳の高次機能に関連す
る精神・神経疾患の病態メカニズムを解明。
＜研究例＞
2-1 種間比較による疾患に関連するヒト特有の機能の抽出
2-2 疾患・健常比較による疾患に関連する回路の抽出
2-3 ヒト脳の高次機能に関する病態メカニズムの解明（例
：遺伝子、分子、細胞、神経回路）
2-4 倫理研究
⑤デジタル脳の開発
③脳研究基盤の高度化
これまで革新脳や国際脳等で整備したデータベース、動
物資源等の基盤の高度化を実施。
＜研究例＞
3-1 多種・多階層・多次元のマルチモーダルデータベース
開発（ヒトMRIデータベースとマーモセット統合データベ
ースの統合をベースに高度化）
3-2 動物資源開発（例：野生型マーモセット提供／
既存の精神・神経疾患マーモセット提供、新規病態モ
デル評価のためのモデル動物開発）
3-3 生体試料基盤開発（例：死後脳）
※１
※２
※３
※４
数理科学により、「ヒト脳で発達した前頭葉を中心とし
た高次機能」に関するダイナミクスを神経回路を含めて
表現する数理モデルや病態モデルを反映した数理モデ
ルを開発し、デジタル上で再現。
＜研究例＞
5-1 脳のダイナミクスを神経レベルで表現する数理モデル
を開発及び in silicoでの再現
5-2 病態モデルを神経レベルで表現する数理モデルを開
発及び in silicoでの再現
④多階層・多次元データ創出・統合
基盤技術開発
多階層・多次元データ創出技術の革新技術開発を実
施するとともに、数理モデルや病態モデルを開発するため
の統合技術を確立。
＜研究例＞
４-1 神経回路の活動を１細胞レベル、回路結合レベル、
ダイナミクス情報等を計測する技術開発（例：プローブ
開発、イメージング技術、広視野顕微鏡、 fMRI技術、
化学遺伝学）
４-2 多階層・ダイナミクスデータの統合技術開発（例：行
動タスク下における細胞レベル、回路、ダイナミクス情報
を統合する技術）
多階層・多次元データとは、ヒトや実験動物等の遺伝子、分子、１細胞、神経回路、構造、疾患の経時変化や行動に係るデータ。
研究計画の段階から企業の参画を促す。
各研究課題において若手枠、異分野からの参画枠を求め、脳科学研究の裾野拡大を図る。
AMEDの他プログラムとの連携を検討。
1
資料2-2
これまでの成果である国際競争力の高い基盤・技術を更に発展させ、ドライ実験（数理科学・情報科学）とウェット実験（動物実験など）との融合、基礎研究と臨床
研究の相互連携等により、「ヒト脳で発達した前頭葉を中心とした高次機能」に関するダイナミクスを神経回路を含めて表現する数理モデル及び病態モデルを反映した数
理モデルを開発し、デジタル上で再現するとともに、新たな疾患メカニズムの理解に基づく分子標的の解明や神経回路を対象とした疾患治療等につながるシーズを開発。
⑥精神・神経疾患治療等のシーズ開発
①ヒト脳高次機能のダイナミクス解明
（神経回路レベル）
種間比較や、多階層・多次元データ※１等の取得・
統合により、ヒト脳の高次機能のダイナミクスを神経
回路レベルで解明。
＜研究例＞
1-1 種間比較によるヒト特有の回路機能の抽出
1-2 多階層・多次元データ統合技術を活用し、ヒト脳
の高次機能に関する神経回路情報を解読
多階層・多次元データ※1、遺伝子、分子から行動に至る
多階層での病態メカニズム、病態モデル・モデル動物等を
活用し、精神・神経疾患の治療・診断につながるシーズ、
分子標的等を開発。
＜研究例＞
6‐1 多階層、多次元データ統合技術、病態メカニズム等を
活用した診断技術開発及び病態バイオマーカー開発
6‐2 数理モデル及び疾患モデル等を活用した疾患治療につ
ながるシーズを開発
②ヒト脳の精神・神経疾患に関する病態
メカニズム解明
種間比較や、多階層・多次元データ※１等の取得・統
合、モデル動物等により、ヒト脳の高次機能に関連す
る精神・神経疾患の病態メカニズムを解明。
＜研究例＞
2-1 種間比較による疾患に関連するヒト特有の機能の抽出
2-2 疾患・健常比較による疾患に関連する回路の抽出
2-3 ヒト脳の高次機能に関する病態メカニズムの解明（例
：遺伝子、分子、細胞、神経回路）
2-4 倫理研究
⑤デジタル脳の開発
③脳研究基盤の高度化
これまで革新脳や国際脳等で整備したデータベース、動
物資源等の基盤の高度化を実施。
＜研究例＞
3-1 多種・多階層・多次元のマルチモーダルデータベース
開発（ヒトMRIデータベースとマーモセット統合データベ
ースの統合をベースに高度化）
3-2 動物資源開発（例：野生型マーモセット提供／
既存の精神・神経疾患マーモセット提供、新規病態モ
デル評価のためのモデル動物開発）
3-3 生体試料基盤開発（例：死後脳）
※１
※２
※３
※４
数理科学により、「ヒト脳で発達した前頭葉を中心とし
た高次機能」に関するダイナミクスを神経回路を含めて
表現する数理モデルや病態モデルを反映した数理モデ
ルを開発し、デジタル上で再現。
＜研究例＞
5-1 脳のダイナミクスを神経レベルで表現する数理モデル
を開発及び in silicoでの再現
5-2 病態モデルを神経レベルで表現する数理モデルを開
発及び in silicoでの再現
④多階層・多次元データ創出・統合
基盤技術開発
多階層・多次元データ創出技術の革新技術開発を実
施するとともに、数理モデルや病態モデルを開発するため
の統合技術を確立。
＜研究例＞
４-1 神経回路の活動を１細胞レベル、回路結合レベル、
ダイナミクス情報等を計測する技術開発（例：プローブ
開発、イメージング技術、広視野顕微鏡、 fMRI技術、
化学遺伝学）
４-2 多階層・ダイナミクスデータの統合技術開発（例：行
動タスク下における細胞レベル、回路、ダイナミクス情報
を統合する技術）
多階層・多次元データとは、ヒトや実験動物等の遺伝子、分子、１細胞、神経回路、構造、疾患の経時変化や行動に係るデータ。
研究計画の段階から企業の参画を促す。
各研究課題において若手枠、異分野からの参画枠を求め、脳科学研究の裾野拡大を図る。
AMEDの他プログラムとの連携を検討。
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