脳科学入門｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

脳科学入門

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Introduction to Neuroscience

授業コード　Class code

9984078

科目番号　Course number

84PHZZZ301

教員名

荒木　修

Instructor

Osamu Araki

開講年度学期

2025年度後期

Year

2025年度

Semester

②Second semester

曜日時限

水曜4限

Class hours

Wednesday 14:40-16:10

開講学科・専攻　Department

先進工学部　物理工学科

Department of Applied Physics, Faculty of Advanced Engineering

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

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授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

この講義は、脳の高次機能の仕組みを神経系における情報処理として理解する。そのために、手がかりとなる力学系の基本概念を学ぶ。そのうえで、脳の様々な機能とそれらの特徴について理解する。最後に、自分の興味のあるテーマについてレポートにまとめて、発表する。

目的　Objectives

非線形力学系と脳神経系の基本的な仕組みを理解することを目的とする。

到達目標　Outcomes

1. 与えられた線形・非線形力学系の微分方程式から、挙動を見通せるようになる。
2. 脳部位の名称と、神経系の構造と認知機能の対応を理解できるようになる。
3. 認知機能から、背後にある神経系のメカニズムを推測できるようになる。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

コンピュータ基礎を履修していることを必須条件とする。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／プレゼンテーション　Presentation

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準備学習・復習　Preparation and review

各回ごとに準備学習・復習については指示する。
オンライン教材はLETUSに載せるので、予習や復習に活用すること。最後の調査研究課題では、授業中に紹介する文献などを手掛かりに力学系や脳について調べる。そのつもりで問題意識を持ってのぞんでいただきたい。

成績評価方法　Performance grading policy

各回の講義内容の小テスト：50%
脳機能に関して調べるレポート及び発表：50%

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

線形代数及び線形力学系の参考書：荒木・齋藤「本質から理解する数学的手法」(裳華房)
他の参考文献は、講義中に紹介する。

授業計画　Class plan

すべての履修学生に対して、半数以上の授業回を対面で受講することを求める。毎週平均4時間程度復習すること。
1 　概論　講義の概要と進め方について理解する
2 　力学系(1) 線形力学系： 2次元線形力学系の解析方法について理解する
3 　力学系(2) 非線形力学系：ヤコブ行列などを用いる非線形力学系の解析方法を理解する
4 　力学系(3) 分岐現象：非線形力学系とニューロンの分岐現象について理解する
5 　脳科学(1) 脳の構造：脳の構造について解剖学的に理解する
6 　脳科学(2) 脳科学の方法論：　脳科学の方法論について理解する
7 　脳科学(3) 知覚・認識：　知覚と認識機能について理解する
8 　脳科学(4) 記憶機能：　学習・記憶の情報処理機能を理解する
9 　脳科学(5) 数理モデル(1)：ニューラルネットワークモデルを理解する
10 脳科学(6) 数理モデル(2)：力学系モデルを理解する
11 脳科学(7) 数理モデル(3)：人工知能技術を理解する
12 脳科学(8) 運動：　運動と運動準備について理解する
13 脳科学(9) 認知制御：　作業記憶や意思決定を含む制御機能を理解する
14　脳科学(10)　展望：　最近の研究動向を理解する
15　まとめレポートの作成・提出・発表

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor

会社員(情報・AI関係)の勤務実績を活かし、脳科学関連の講義を行う

教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

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