神経科学は、神経系、特に脳の構造的・機能的・進化的・病理的側面を研究する学際的な科学分野の総称です。認知、感情、行動の根底にある生物学的メカニズムを解明することを目的としています。神経科学は、実験的かつ生物学的アプローチを重視しており、分子レベルから計算論的手法まで幅広く、先進的なイメージングやモデリング技術を活用します。これは認知科学と区別されます。

利用例とユースケース

神経科学は、神経回路の解明を目指す基礎研究や、アルツハイマー病・パーキンソン病などの神経変性疾患の診断・治療、行動神経学、精神医学などの臨床応用に活用されています。また、神経プロテーゼの開発、脳-機械インターフェースの最適化、脳の機能に着想を得た人工知能アルゴリズムの改善にも貢献しています。

主なソフトウェア、ライブラリ、フレームワーク

主なツールには、MATLABやPython（MNE、Nilearn、Brainstormなどのライブラリ）、FreeSurferやSPMといった脳画像解析プラットフォーム、NEURONやNESTなどの神経シミュレーション環境があります。さらに、TensorFlowやPyTorchなどの深層学習フレームワークも、生物学的・人工的な神経ネットワークのモデリングに利用されています。

最新の動向とトレンド

最近のトレンドには、脳データ解析へのAIの大規模な統合、マルチモーダル計算神経科学の発展、脳操作技術に関する神経倫理の台頭が挙げられます。脳-機械インターフェースは高機能化し、コネクトミクス（神経結合の地図化）はヘルスケアやAI分野に新たな可能性をもたらしています。