研究ユニット

The Synapse Biology Unit studies how the dynamic features of synaptic connections between neurons mediate and maintain efficacious information processing in the brain. Synaptic communication...

ヒト進化ゲノミクスユニットでは、現生人類に最も近い進化の近縁である、ネアンデルタール人とデニソワ人のゲノムを使用し、現代の人間に固有するゲノム変異を特定します。

The Model-Based Evolutionary Genomics Unit works at the crossroads of computational and evolutionary biology. Our long-term goal is to achieve an integrative understanding of the evolution of Life on Earth and the origins and emergence of complexity across different biological scales, from individual proteins to ecosystems. To move towards this goal, we develop and apply model-driven evolutionary genomics methods to reconstruct the Tree of Life and the major evolutionary transitions that have occurred along its branches.

大進化（マクロ進化）と生物多様性を対象に、化石・魚類・バイオメカニクス・系統解析・理論モデルを統合する理論主導型研究室です。

当ユニットでは、我々が現在直面する様々な環境変動が、植物の共生菌や病原菌および炭素や窒素などの物質循環を駆動する土壌微生物に与える影響を、分子生物学および化学的手法を組み合わせて研究しています。

（2025年6月より閉店）物理生物学ユニットでは、主に生物系の研究を対象とした物理科学ベースのツールを開発しています。ゲノム進化および集団ゲノム科学などを主な対象とし、遺伝的変異が自然選択と進化とを結合する仕組みに関する新たな知見を得ようとしています。

物理学者たちは長い間、物質およびエネルギーの本質を説明できる普遍的法則を探し求めてきましたが、最近まで複雑な生物系の研究は困難でした。理論生物物理学ユニットでは...

The biological nonlinear dynamics data science unit investigates complex systems explicitly taking into account the role of time. We do this by instead of averaging occurrences using their statistics, we treat observations as frames of a movie and if patterns reoccur then we can use their behaviors in the past to predict their future. In most cases the systems that we study are part of complex networks of interactions and cover multiple scales. These include but are not limited to systems neuroscience, gene expression, posttranscriptional regulatory processes, to ecology, but also include societal and economic systems that have complex interdependencies. The processes that we are most interested in are those where the data has a particular geometry known as low dimensional manifolds. These are geometrical objects generated from embeddings of data that allows us to predict their future behaviors, investigate causal relationships, find if a system is becoming unstable, find early warning signs of critical transitions or catastrophes and more. Our computational approaches are based on tools that have their origin in the generalized Takens theorem, and are collectively known as empirical dynamic modeling (EDM). As a lab we are both a wet and dry lab where we design wet lab experiments that maximize the capabilities of our mathematical methods. The results from this data driven science approach then allows us to generate mechanistic hypotheses that can be again tested experimentally for empirical confirmation. This approach merges traditional hypothesis driven science and the more modern Data driven science approaches into a single virtuous cycle of discovery.

生物デザインユニットは、生物の発生や形態機能が、気候変動の中でどのように進化していくのかを研究しています。

生物多様性・複雑性研究ユニットは、生態学的・進化的プロセスがどのように生物多様性を生み出し維持しているのか、また、それらのプロセスが人間活動によってどのように変化しているのかを探っています。

生物複雑性ユニットでは、生体分子回路から細胞集団までの様々な生物物理学システムにおいてどのように確率的変動下でも正常に機能しているのかを対象に研究をしています。

マウス脳において行動コンテキストが、どのように臭覚情報処理を調整するかを研究しています。手法は、神経生理学、イメージジング、回路解析、行動科学などを用います。

神経発生ユニットでは、ゼブラフィッシュの網膜をモデルに、神経細胞の分化、神経回路形成、神経変性と神経再生を制御するメカニズムについて研究しています。

人間の体は約37兆個の細胞からなり、全ての細胞は細胞膜で包まれています。我々は細胞膜の傷と老化との関連を研究しています。

The Evolutionary and Synthetic Biology Unit focuses on understanding how living things evolved using computation, theory, experiments and field work. Combining the understanding of evolutionary mechanisms with evolutionary theory, computational and synthetic biology approaches we design novel biological objects and further penetrate the mysteries of the evolution of life.