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正準神経回路を用いた精神疾患の数理モデル化

生命・医療部門 土屋沙梨菜

実現したい世界・目標

 私は、「見えない苦しみに、科学で触れる。」を理念に、精神疾患の解明を通して、誰もが生きやすい社会の実現を目指しています。精神的な苦しみは外から見えづらく、誤解や孤立を生みやすい一方で、その背景には未解明な要因が数多く存在します。私は計算論的精神医学の分野から研究を行い、わからないとされてきた苦しみに科学的に向き合います。そして、研究成果を医療や社会へ還元することで、早期理解や支援につながる未来を創出し、人と社会の距離を縮めていきます。

 

これまで取り組んできた研究

 私は、小学1年生から10年以上にわたり「氷」の研究を続け、不思議に思った現象を自ら観察・実験・解析する研究姿勢を培ってきました。その中で、見た目が同じ現象でも条件が少し変わるだけで結果が大きく変わることに面白さと難しさを感じました。この経験から、「なぜそうなるのか」を共通の枠組みで説明したいと考えるようになりました。現在は、不凍多糖による霜柱抑制の研究と並行して、数理モデルやニューラルネットワークを用い、統合失調症や自閉症の状態を再現し神経メカニズムを探る研究にも取り組んでいます。 

 

活動実績 

 私は、小学1年生から10年以上にわたり「氷」の研究を続け、不思議に思った現象を自ら観察・実験・解析する研究姿勢を培ってきた。研究成果は全国児童才能開発コンテスト科学賞や栃木県理科研究展覧会県最優秀賞など毎年数多くの賞を頂いた。中学2年で宇都宮大学のグローバルサイエンスキャンパス(GSC)に歴代最年少で選抜され、中学3年、高校1年では筑波大学のGSCでも最年少受講生として参加し、当時主席として修了した。現在は理化学研究所 脳神経科学研究センターの研究者と共同で、統合失調症や自閉スペクトラム症を対象とした数理モデル研究に取り組み、日本神経科学大会では史上最年少でポスター発表を行った。また、サイエンスキャッスルワールド2025では口頭発表者に採択され、優秀賞を受賞した。さらに、東京大学GCI講座を中学2年で修了し、機械学習・データサイエンスも習得している。加えて、高校では自ら科学部を立ち上げて部長を務めるとともに、茶道部の部長としても活動している。 

  

今後取り組む研究・ADvance Labで達成したいこと

 これまで取り組んできた統合失調症研究で培った知見を基盤に、今後は自閉スペクトラム症を含む精神疾患研究へと対象を広げていきたいと考えています。また、理論モデルのみ、あるいは実験データのみを扱う研究ではなく、実験から得られたデータをモデルへ反映させながら解析を行うことで、より実態に即した理解を目指しています。理論と実験の双方を結びつけることで、見えない苦しみの背景にある仕組みを深く解明し、精神疾患への新たな理解や支援につながる研究基盤をADvance Labで築いていきたいです。