アレクサンダー・ボルスト

アレクサンダー・ボルスト（2021）

アレクサンダー・「アクセル」・ボルスト（1957年8月18日、バート・ノイシュタット・アン・デア・ザーレ生まれ）は、ドイツの神経生物学者。マックス・プランク生物知能研究所（旧マックス・プランク神経生物学研究所^{[ 1 ]} ）の所長であり、回路・計算・モデル部門の責任者である。

ボルストはヴュルツブルク大学で生物学を学び、マルティン・ハイゼンベルクのグループの一員として博士号を取得しました。テュービンゲンのマックス・プランク生物サイバネティクス研究所で博士研究員として勤務しました。その後、マックス・プランク協会フリードリヒ・ミーシャー研究所で独立ジュニア研究グループを率いました。カリフォルニア大学バークレー校の教授を務め、2001年にはマックス・プランク神経生物学研究所の所長に任命されました。

ボルスト氏は、ドイツ科学アカデミー・レオポルディーナ、バイエルン科学人文アカデミー、欧州分子生物学機構（EMBO）の会員です。そのほか、2014年欧州神経科学学会連合（FENS）研究賞、2014年ヴァレンティーノ・ブライテンベルク計算神経科学賞を 受賞しています。

科学的焦点

ボルストは博士論文研究において、キイロショウジョウバエ（Drosophila melanogaster）の嗅覚を研究しました。彼は、キノコ体と呼ばれる専用の脳構造がハエの嗅覚学習において重要な役割を果たしていることを発見しました（Heisenberg, Borst, Wagner, Byers, J. Neurogenetics 1985）。^{[ 2 ]}

それ以来、彼の研究は神経細胞がどのように情報を処理し、特定の計算を行うかという問題に焦点を当ててきました。神経計算の例として、彼は運動視覚、すなわちハエの視覚中枢の神経細胞が物体の運動方向を計算するプロセスを取り上げています。

ボルストの研究は、これらのプロセスの形式的かつ数学的な記述と、神経細胞の基礎となる生物物理学的特性を結び付けることを目的としています。理論的アプローチとコンピューターシミュレーションを様々な実験研究と組み合わせることで、彼は以下の重要な発見をしました。

• ハエの脳における方向運動の計算は、形式的にはいわゆるライヒャルトモデル（Single & Borst, Science 1998）にほぼ従っている。^{[ 3 ]}
• 脊椎動物の網膜と同様に、この計算はONチャネルとOFFチャネルの2つの並列経路で実行されます（Jösch et al.、Nature 2010）。^{[ 4 ]}
• これらのチャネルにはそれぞれ4つのニューロンサブセット（ONチャネルのT4細胞、OFFチャネルのT5細胞）が存在し、それぞれが4つの直交運動方向（右、左、上、下）のいずれかに最も敏感である。これらの細胞は4つの独立した神経組織層に接続され、そこで大きな方向制御ニューロンと相互接続されている（Maisak et al., Nature 2013）。^{[ 5 ]}
• T4細胞では、ライハルトモデルで仮定されているシグナル増幅は、生物物理学的には脱抑制に基づいています（Groschner et al., Nature 2022）。^{[ 6 ]}

外部リンク

• 回路 - 計算 - モデル部門のホームページ

参考文献

1. 「新しいマックス・プランク生物知能研究所が設立へ」。2022年4月20日閲覧。
2. Heisenberg, M; Borst, A; Wagner, S; Byers, D (1985年2月). 「ショウジョウバエのキノコ体変異体は嗅覚学習に欠陥がある」. J Neurogenet . 2 (1): 1– 30. doi : 10.3109/01677068509100140 . PMID 4020527 . 
3. Single, S; Borst, A (1998年9月). 「デンドライト積分と画像速度計算におけるその役割」. Science . 281 (5384): 1848–50 . Bibcode : 1998Sci...281.1848S . doi : 10.1126/science.281.5384.1848 . PMID 9743497 . 
4. Joesch, M; Schnell, B; Raghu, SV; Reiff, DF; Borst, A (2010年11月). 「ショウジョウバエの運動視覚におけるオンとオフの経路」. Nature . 468 (7321): 300–4 . Bibcode : 2010Natur.468..300J . doi : 10.1038/nature09545 . PMID 21068841 . S2CID 1734875 .  
5. Maisak, MS; Haag, J; Ammer, G; Serbe, E; Meier, M; Leonhardt, A; Schilling, T; Bahl, A; Rubin, GM; Nern, A; Dickson, BJ; Reiff, DF; Hopp, E; Borst, A (2013年8月). 「ショウジョウバエの基本運動検出器の方向性チューニングマップ」. Nature . 500 ( 7461): 212–6 . Bibcode : 2013Natur.500..212M . doi : 10.1038/nature12320 . PMID 23925246. S2CID 4391553 .  
6. Groschner, LN; Malis, JG; Zuidinga, B; Borst, A (2022年3月). 「単一ニューロンによる増殖の生物物理学的説明」 . Nature . 603 ( 7899): 119– 123. Bibcode : 2022Natur.603..119G . doi : 10.1038/s41586-022-04428-3 . PMC 8891015. PMID 35197635 .