​認知行動神経機構部門は、同志社大学大学院脳科学研究科のシステム神経科学分野に2017年４月に発足した研究室です。当部門では、電気生理学、情報工学、実験心理学を融合することで、脳神経細胞（ニューロン）の活動を高精度に記録・操作し、認知から行動に至る神経機構を解明することを目標としています。

認知行動神経機構を解明するには、まず第一に、拘束していない、自由に行動している動物の脳内から複数のニューロン活動を同時に記録する必要があると私達は考えています。この要件を満たす手法として、私達は従来のマルチニューロン活記録法に独自改良を加えたシステムを活用しています。また、そのデータを分析する手法についても、最新の統計的分析手法を組み込んだ独自開発のシステムを活用しています。ニューロン活動を操作することにより、動物行動とニューロン活動の因果関係がわかるかもしれません。最近では、オプトジェネティクスを活用し、ニューロン活動の状態に合わせて、ニューロン活動を直接的に制御するリアルタイムフィードバック法も開発しています。加えて、自在に再構成可能な迷路を独自開発し活用しています。私達は、このような多様な手法を組み合わせ、高精度のデータを収集し操作することで、認知行動神経機構を解明したいと考えています。

認知行動する動物の脳内では、どのような原理のもとに情報が処理されているのでしょうか？ この問いに答えることはけっして容易ではありません。私達は、動物がある特定の場所を通過した時に高頻度に活動する海馬の場所細胞を活用することで、そのような脳内情報処理を覗きみようとしています。最近では、場所細胞に着目し、エピソード記憶の形成機構や想起過程の一端を解明してきました。

このような実験室で培われた技術を野生動物に適用し、長距離ナビゲーションする海洋生物を対象としたナビゲーションの脳内メカニズム解明に向けた研究も展開しています。