牧野　浩史Hiroshi Makino

生理学教室
教授

学位

博士（理学） 米国 コールドスプリングハーバー研究所

主な研究領域

知性を支える脳の動作原理とその破綻

略歴

2005年 英国 セントアンドリュース大学 卒業
2010年 米国 コールドスプリングハーバー研究所 博士課程修了
2010年 ～ 2016年 米国 カリフォルニア大学サンディエゴ校 博士研究員
2016年 ～ 2024年 シンガポール 南洋理工大学 医学部 助教授・研究室主宰者
2024年 ～ 現在 慶應義塾大学 医学部 生理学教室 教授

受賞・特許

2016年 NARSAD Young Investigator Grant 米国 Brain and Behavior Research Foundation
2016年 Nanyang Assistant Professorship シンガポール 南洋理工大学
2018年 奨励賞 日本神経科学学会
2020年 Hiruma/Wagner Award 公益財団法人光科学技術研究振興財団
2023年 Dean’s Award for Research シンガポール 南洋理工大学 医学部

研究内容

我々は、神経科学、情報科学、そして医学を融合し、知性を支える脳の動作原理と、その破綻に関わる神経機構の解明を目指している。知性は、生命が環境に適応し、学習し、創造的に振る舞うための根源的な能力であり、その基盤となる脳の計算原理を理解することは、神経科学のみならず、人工知能（AI）の発展にも大きな影響を与える。我々の研究室では、自然が個体または集団で示す知性を対象に、AI駆動型の理論モデルを構築し、それらをイメージング、電気生理学、光遺伝学などの最先端の神経科学技術を用いて実証的に検証している。さらに、神経科学に着想を得たアルゴリズムをAIモデルに取り入れることで、機械知能の進化を促し、より高度な人工知能の実現を目指している。理論と実験を融合するこのアプローチは、神経科学とAIの両分野に革新をもたらし、新たな研究の方向性を切り拓く鍵となる可能性を秘めている。

代表論文

  1. Makino, H., and Suhaimi, A. (2025). Distributed representations of temporally accumulated reward prediction errors in the mouse cortex. Sci Adv 11, eadi4782.
  2. Chia, X.W., Tan, J.K., Ang, L.F., Kamigaki, T., and Makino, H. (2023). Emergence of cortical network motifs for short-term memory during learning. Nat Commun 14, 6869.
  3. Makino, H. (2023). Arithmetic value representation for hierarchical behavior composition. Nat Neurosci 26, 140-149.
  4. Suhaimi, A., Lim, A.W.H., Chia, X.W., Li, C., and Makino, H. (2022). Representation learning in the artificial and biological neural networks underlying sensorimotor integration. Sci Adv 8, eabn0984.
  5. Makino, H., Ren, C., Liu, H., Kim, A.N., Kondapaneni, N., Liu, X., Kuzum, D., and Komiyama, T. (2017). Transformation of Cortex-wide Emergent Properties during Motor Learning. Neuron 94, 880-890 e888.
  6. Makino, H., Hwang, E.J., Hedrick, N.G., and Komiyama, T. (2016). Circuit Mechanisms of Sensorimotor Learning. Neuron 92, 705-721.
  7. Makino, H., and Komiyama, T. (2015). Learning enhances the relative impact of top-down processing in the visual cortex. Nat Neurosci 18, 1116-1122.
  8. Makino, H., and Malinow, R. (2011). Compartmentalized versus global synaptic plasticity on dendrites controlled by experience. Neuron 72, 1001-1011.
  9. Makino, H., and Malinow, R. (2009). AMPA receptor incorporation into synapses during LTP: the role of lateral movement and exocytosis. Neuron 64, 381-390.

論文指導資格の有無

修士、博士