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2019年8月 9日 (金)

研究室紹介①《コンピュータサイエンス専攻/スイミー》

お久しぶりです。

大学院ブログのCS専攻担当
スイミーです。

今回は私が所属している菊池研究室について紹介します。

スイミー「今日はよろしくお願いします」
菊池講師「こちらこそお願いします」

スイミー「まずは菊池先生の専門分野を簡単に聞いてよろしいでしょうか?」
菊池講師「専門分野をまとめて言えば、神経情報処理ですね」
スイミー「神経情報処理とは具体的に何を研究しているのでしょう?」
菊池講師「脳科学や視覚科学等の神経情報に関する研究をしています。近年世の中を変革しつつあるとも言われるAIの中核をなす技術である深層学習は、元々脳の情報処理に着想を得たものですが、脳を離れて各方面で応用や発展に関する取り組みが行われています。そんな中で私の研究室では知的な情報処理を実現している実例である脳に関心を向け、実際に脳の中でどのようなことが行われているかを見ています」
スイミー「主に脳に関わる分野を研究をなされているんですね! 菊池先生の研究はどのようなところから始まったんですか?」
菊池講師「元々は形と動きを人間はどのように結び付けて認知するのか?ということに興味を持ちました。最初はモデリング方面から研究を行っていましたが、客観的に脳の中がどうなっているかを調べたいと思うようになり、心理物理実験、視線計測実験、脳活動計測へと次第に手を広げていきました」
スイミー「成程、自身の研究を進めていくうちに自然と増えていったんですね。菊池講師が今まで出した論文の中で最も有名なものは何になるのでしょう?」
菊池講師「一番有名な論文はborder-ownershipについての研究ですね。今まで様々な方に参照されています」
スイミーborder-ownershipとはどういったものでしょう?」
菊池講師「簡単に言えば、物体と背景とを隔てる境界が物体領域側にのみ帰属するという性質のことです。2000年にこの性質が脳内でどのように表現されているのかが解明されたのですが、その表現を生じさせる情報処理の仕組みがわかっていません。その仕組みを研究してきています」
スイミー「ありがとうございます。最近はどのような研究を行っているのですか?」
菊池講師「最近は先ほど述べた研究に加え、深層学習を組み合わせた脳の情報処理に取り組むことができないか研究を行っていますね。私自身としては、図地分離のメカニズムを複雑ネットワークの観点から調べる研究などにも取り組んでいます」
スイミー「おお! 今から成果が出るのがたのしみですね」

スイミー「ここまで、菊池講師ご自身のことについて聞きました。次は菊池研究室についてお聞きします。東京工科大学において、菊池研究室はどのような位置づけですか?」
菊池講師「東京工科大学コンピュータサイエンス専攻では人工知能専攻に属しています。人工知能専攻では主にユーザインタフェース、ゲーム情報学、エンターテインメントコンピューティングなどを多面的に研究していくことができます」
スイミー「現在、研究室ではどのような研究が行われていますか?」
菊池講師「脳の情報処理を理解するためのモデル研究、心理実験、BCIGANによる画像生成等を行っています」
スイミー「色々な研究をしているのですね。今一番ホットな研究テーマは何ですか?」
菊池講師「世の中が注目しているという意味ではDeep Learning絡みがホットですね。コーヒーやお茶などの脳活動や音楽認知などはカジュアルで学生の興味をひきやすいです」
スイミー「研究室の雰囲気としてはどういった感じでしょうか?」
菊池講師「和気藹々としていることが多いです。研究でもそれ以外でもコミュニケーションをとっている印象です」
スイミー「とても風通しの良い研究室なのですね! 菊池先生としては研究室をどのようにしていきたいですか?」
菊池講師「常時メンバー間でアカデミックな議論が飛び交う場であると良いなと思っています」
スイミー「ぜひそうしていきたいですね!」

スイミー「最後に所属の学生について聞かせてください。菊池研究室にはどのような学生がいますか?」
菊池講師「脳に関心を持っている人が集まっています。各自が能動的に取り組み、新しいことに挑戦しています。これからも意欲の高い人、でかいことをしたい人、いい成果を出したい人にはどんどん入ってきてもらいたいですね」
スイミー「意欲的な人が集まっているんですね。その学生達にはどのようになってもらいたいですか?」
菊池講師「より多くの人が対外的に成果を出していってほしいですね。国内だけにとどまらず、海外に向けて研究成果を出していってもらいたいです。研究の未来を切り開いていこうとする人たちでいてほしいですね」

スイミー「ありがとうございました。最後に菊池先生から一言お願いします」
菊池講師「コンピュータサイエンスとして深層学習に取り組んでいる人もいるため、その力を磨いていきたい人には受け皿があります。ユニークな立ち位置に降り、AIのルーツに興味がある人は是非菊池研究室に足を運んでみてください。他にもコンピュータサイエンスとしても特徴的な研究室がありますよ」
スイミー「今回は東京工科大学の菊池研究室について紹介しました」

次回のブログもお楽しみに!

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2019年8月 2日 (金)

DNAは二重鎖だけではない!?《バイオニクス専攻/たか》

こんにちは、たかです。

8月に入り、夏本番といった感じになってまいりました。外に出たくありません。
最近は学内のコンビニのアイスコーナーに通い詰めています。それでもコンビニまで暑くて行きたくない~!と言う日は研究室でかき氷を作っています。研究室にかき氷機があるってなんて素敵なことなのでしょう。

さて今回は研究室で遂行している研究について紹介します。以前、BLOGで私の研究を取り上げましたが、今回はラボメンバーの研究について紹介したいと思います。

本研究室で行なっている研究は大きく2つに分けられます。
一つは以前BLOGで取り上げたDNAメチル化検出。もう一つはDNA四重鎖構造の解析です。

「DNAは二重らせん構造を形成する」。そう高校でも教わってきたし、学部生の講義でもそう教わりました。
もちろんヒトのDNAは二重らせん構造をとりますが、四重鎖構造も形成するのです。
DNAは4つの核酸塩基A(アデニン)、T(チミン)、G(グアニン)、C(シトシン)で構成されています。
DNA配列中にグアニンリッチな配列が存在すると、4つのグアニンは水素結合によって平面構造をとります(G-quartet)。このグアニンの平面構造が3枚以上積み重なって出来た核酸高次構造をグアニン四重鎖(G-quadruplex)といいます。略してG4です。

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このG4は遺伝子のプロモーター部分(遺伝子の発現に関与する領域)に存在していることがわかっています。G4が形成しているか、していないかで遺伝子の発現が制御されます。つまりG4は遺伝子のON/OFFを決めるスイッチの役割を果たします。
本研究室では、G4がどのように形成されるのか、ヒトゲノム中のどこに形成されるのか、生体にどのような影響を与えるのか、解明しています。そして、G4に結合する分子を探索することで、バイオ医薬品の開発に繋げようとしています。

そして前回、DNAメチル化のお話をしましたが、このメチル化によってもG4構造は変化します。メチル化される箇所が違うとG4構造のパターンも変わってきます。
ラボメンバーはそんなメチル化によるG4構造の変化や構造安定性を解析しています。データを見て、どのような構造が形成されているか毎日考えてニヤニヤしています。そんな姿、素敵です。

どうですか? DNAの四重鎖って聞くだけでワクワクしてきませんか?
皆さんも、二重らせん構造ではない珍しい構造を解析しませんか!

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