Postdoctoral Scholar · Chang Lab, UCSFPostdoctoral Scholar · UCSF Chang Lab

Motoshige Sato佐藤元重

佐藤元重 · Ph.D. in Pharmaceutical SciencesMotoshige Sato · 薬科学博士

I work on intelligence augmentation through the fusion of brains and artificial intelligence. I am a Postdoctoral Scholar in the Chang Lab at UCSF, working on Brain–Computer Interfaces for speech. Previously I led large-scale, non-invasive speech decoding from EEG at Araya Inc.

私は脳と人工知能の融合による知能拡張に興味があり、現在UCSF Chang LabのPostdoctoral Scholarとして、発話のためのBrain–Computer Interfaceの研究に取り組んでいます。以前は株式会社アラヤで、大規模データを用いた非侵襲脳波からの音声デコーディングを推進していました。

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About概要

RESEARCH研究

Brain–Computer Interfaces. Speech neuroprosthetics, non-invasive speech decoding from EEG, scaling laws in neural data, and the physiological origins of decodable signals.

Brain–Computer Interface：発話神経補綴、脳波からの非侵襲音声デコーディング、神経データにおけるスケーリング則、デコード可能な信号の生理学的起源。

BACKGROUNDバックグラウンド

Pharmaceutical sciences & neurophysiology. Ph.D. from the University of Tokyo — in vivo electrophysiology in rodents, combined with deep learning.

薬科学・神経生理学：東京大学で博士号を取得。げっ歯類のin vivo電気生理と深層学習を組み合わせた研究に従事。

COMMUNITYコミュニティ

Former President of the Brain Science Young Researchers' Association, organising schools and workshops for early-career neuroscientists.

元会長：脳科学若手の会。若手研究者向けの研究会・ワークショップを企画・運営。

Career経歴

2026.09 — Postdoctoral Scholar, Chang Lab, University of California, San Francisco Postdoctoral Scholar、UCSF Chang Lab（カリフォルニア大学サンフランシスコ校）
2025.09 — 2026.08 Visiting Scholar, Chang Lab, University of California, San Francisco Visiting Scholar、UCSF Chang Lab
2023.04 — 2025.08 Senior Researcher, Araya Inc. Senior Researcher、株式会社アラヤ
2021.10 — 2023.03 Visiting Researcher, Araya Inc. 客員研究員、株式会社アラヤ
2021.05 — 2021.10 Research Internship, Araya Inc. インターンシップ、株式会社アラヤ
2023.03 Ph.D. in Pharmaceutical Sciences, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo 博士課程修了、東京大学大学院薬学系研究科薬科学専攻
2020.03 M.S., Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo 修士課程修了、東京大学大学院薬学系研究科薬科学専攻
2018.03 B.S., Faculty of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo 卒業、東京大学薬学部薬科学科
2014.04 Entered The University of Tokyo, College of Arts and Sciences (Natural Sciences II) 入学、東京大学教養学部理科二類

Publications研究業績

Bold name = author太字は本人

Journal articles & preprints学術雑誌等に発表した論文、著書

Sato, M., Hatakeyama, E., Inoue, M., Kabe, Y., Nobe, S., Yoshida, A., Yamamoto, A., Kita, Y., Shimizu, M., Tomeoka, K., Cohen, M.X., Sasai, S. Delineating neural contributions to electroencephalogram-based speech decoding. Journal of Neural Engineering, 23(5), 056062, 2026. DOI press解説記事
Sarkar, A., Mukherjee, A., Sato, M. Attention as Lattice Gauge Theory: Relations Interact Only Through Wilson Loops. 9th Workshop on Machine Learning and the Physical Sciences (ML4PS 2026), NeurIPS 2026 Workshop, 2026. arXiv:2610.37656. arXivAccepted at ML4PS 2026ML4PS 2026 採択
Sarkar, A., Mukherjee, A., Sato, M. Relational Composition as Parallel Transport: What Per-Entity Frames Force in Attention. arXiv preprint arXiv:2610.34945, 2026. arXiv
Sato, M., Tomeoka, K., Horiguchi, I., Arulkumaran, K., Kanai, R., Sasai, S. Large-scale data practicalizes EEG-based speech decoding. In: Guger, C., Allison, B.Z., Lotte, F., Korostenskaja, M. (eds.) Brain-Computer Interface Research: A State-of-the-Art Summary 13, SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering, 123–129, Springer, 2026. linkBCI Award 2024 nomineeBCI Award 2024 ノミネート
Sato, M., Horiguchi, I., Inoue, M., Tomeoka, K., Hatakeyama, E., Kita, Y., Yamamoto, A., Fujisawa, I., Sasai, S. A 1000-hour EEG-EMG-audio dataset of Japanese speech production. arXiv preprint arXiv:2606.01264, 2026. link
Inoue, M., Sato, M., Tomeoka, K., Nah, N., Hatakeyama, E., Arulkumaran, K., Horiguchi, I., Sasai, S. A silent speech decoding system from EEG and EMG with heterogenous electrode configurations. Interspeech 2025, 5603–5607, 2025. link press解説記事
Sato, M., Tomeoka, K., Horiguchi, I., Arulkumaran, K., Kanai, R., Sasai, S. Scaling law in neural data: non-invasive speech decoding with 175 hours of EEG data. arXiv preprint arXiv:2407.07595, 2024. link press解説記事
Arulkumaran, K., Di Vincenzo, M., Dossa, R.F.J., Akiyama, S., Lillrank, D.O., Sato, M., Tomeoka, K., Sasai, S. A comparison of visual and auditory EEG interfaces for robot multi-stage task control. Frontiers in Robotics and AI, 11, 1329270, 2024. link press解説記事
Ogasawara, J., Ikenoue, S., Yamamoto, H., Sato, M., Kasuga, Y., Mitsukura, Y., Ikegaya, Y., Yasui, M., Tanaka, M., Ochiai, D. Deep neural network-based classification of cardiotocograms outperformed conventional algorithms. Scientific Reports, 11, 13367, 2021. link
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Amplitude estimation of synaptic inputs using deep learning. IEICE Technical Report, 118(414), 17–21, 2019. in Japanese佐藤元重、野口朝子、高夢璇、大内彩子、池谷裕二、深層学習を用いたシナプス入力の振幅推定、電子情報通信学会技術研究報告、118(414), 17–21, 2019. link
Sato, M., Matsumoto, N., Noguchi, A., Okonogi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. Simultaneous monitoring of mouse respiratory and cardiac rates through a single precordial electrode. Journal of Pharmacological Sciences, 137, 177–186, 2018. link

Reviews & society reports学術雑誌における総説

Sato, M., Sakamoto, T., Ishibashi, K., Kobayashi, K., Sato, Y., Shimanuki, Y., Sugimoto, S., Sugita, Y., Noyama, H., Yamashita, A. Report on the 14th Spring Meeting of the Brain Science Young Researchers' Association. The Brain & Neural Networks (JNNS), 29(2), 95–101, 2022. in Japanese佐藤元重、坂本嵩、石橋佳奈、小林憲司、佐藤由宇、嶋貫悠、杉本翔哉、杉田祐輔、野山大樹、山下愛博、2022年度時限研究会実施報告　脳科学若手の会第14回春の研究会、日本神経回路学会誌、29(2), 95–101, 2022. link
Kobayashi, K., Sakamoto, T., Sato, M., Sato, Y., Sugimoto, S., Nakata, Y., Noyama, H., Yamashita, A. Report on the 13th Spring Meeting of the Brain Science Young Researchers' Association. The Brain & Neural Networks (JNNS), 28(2), 103–108, 2021. in Japanese小林憲司、坂本嵩、佐藤元重、佐藤由宇、杉本翔哉、中田康史、野山大樹、山下愛博、2021年度時限研究会実施報告　脳科学若手の会第13回春の研究会、日本神経回路学会誌、28(2), 103–108, 2021. link
Kawabata, M., Koyama, Y., Sakamoto, T., Sato, M., Sato, Y., Takagi, S., Nagano, Y., Misu, H., Yagi, S., Yamashita, A. Report on the 11th Camp of the Brain Science Young Researchers' Association. The Brain & Neural Networks (JNNS), 26(3), 105–109, 2019. in Japanese川端政則、小山雄太郎、坂本嵩、佐藤元重、佐藤由宇、高木志郎、長野祥大、三須宏武、八木佐一郎、山下愛博、2019年度時限研究会実施報告　脳科学若手の会第11回合宿、日本神経回路学会誌、26(3), 105–109, 2019. link
Gao, M., Sato, M., Ikegaya, Y. Machine learning-based prediction of seizure-inducing action as an adverse drug effect. Yakugaku Zasshi, 138, 809–813, 2018.

Conference presentations学会発表

International conferences国際会議における発表

Sato, M., Tomeoka, K., Horiguchi, I., Arulkumaran, K., Kanai, R., Sasai, S. Data-driven scaling performance in EEG-based speech decoding. 11th International BCI Meeting 2025, Canada, W21.Oral口頭発表
Komatsu, M., Sato, M., Yoshida, A., Tsunada, J., Sasai, S. The whole-cortical ECoG reveals association cortices contribute multimodal intentional decoding. 10th International BCI Meeting 2023, Belgium, 144487, June 2023.Oral (co-author)口頭発表（共著）
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Decoding the language of speech from neural activity of rats. International Symposium on Artificial Intelligence and Brain Science, Tokyo, e100, October 2020.Posterポスター
Ouchi, A., Sato, M., Ikegaya, Y. Hilar mossy cells encode hippocampal ripple information. Society for Neuroscience 2019, Chicago, 086.01, October 2019.Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Do rat brains discriminate Spanish and English languages? Society for Neuroscience 2019, Chicago, 4042, October 2019.Posterポスター
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Classification and regression of in vivo synaptic inputs using deep neural network. The 5th CiNet Conference, Osaka, 11, February 2019.Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Noguchi, A., Okonogi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. Simultaneous monitoring of intact respiratory signals and membrane potentials of CA1 pyramidal neurons in mice. Society for Neuroscience 2018, San Diego, 520.16, November 2018.Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Noguchi, A., Okonogi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. A simple method for simultaneous monitoring of respiratory and cardiac function in mice. 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology, Kyoto, PO4-1-146, July 2018.Posterポスター

Domestic conferences & symposia国内学会・シンポジウムにおける発表

Yoshida, A., Komatsu, M., Sato, M., Sasai, S., Kanai, R. Millisecond-scale dynamic brain networks of whole-cortical ECoG in marmosets. 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Sendai, C001212, August 2023.吉田暁人、小松三佐子、佐藤元重、笹井俊太朗、金井良太、Millisecond-scale dynamic brain networks of whole-cortical ECoG in marmosets、第46回日本神経科学大会（仙台）、2023年8月、C001212Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Effects of brain–AI co-learning on difficult tasks. 143rd Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan, Sapporo, 26F2-pm13S, March 2023.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、困難課題に対する脳-AI共学習の効果、日本薬学会第143年会（札幌）、2023年3月26日、26F2-pm13SOral口頭発表
Sato, M., Komatsu, M., Sasai, S. Brain mapping of contributions to vocal and behavioral decoding. 45th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Okinawa, C001272, June–July 2022.佐藤元重、小松三佐子、笹井俊太朗、Brain mapping of contributions to vocal and behavioral decoding、第45回日本神経科学大会（沖縄）、2022年6–7月、C001272Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Augmentation of auditory discrimination through brain–AI fusion. 2nd Meeting of “Chronogenesis”, online, February 2022.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、脳-AI融合による聴覚弁別能力の拡張、「時間生成学」第二回領域会議（オンライン）、2022年2月Best Poster Awardポスター発表優秀賞
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Toward augmentation of brain function through brain–AI co-learning. 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Kobe, C001019, July 2021.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、Toward augmentation of brain function through brain-AI co-learning、第44回日本神経科学大会（神戸）、2021年7月、C001019Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Decoding human speech from rat neural activity. 140th Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan, Kyoto, 27K-am01S, March 2020.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、ラット神経活動からの人間の音声言語の復号化、日本薬学会第140年会（京都）、2020年3月28日、27K-am01SOral口頭発表
Ouchi, A., Sato, M., Ikegaya, Y. Reverse-propagating information dynamics in the hippocampal dentate gyrus local circuit. 93rd Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society, Yokohama, 1-SS-52 / 1-P-012, March 2020.大内彩子、佐藤元重、池谷裕二、海馬歯状回局所回路をリバースに伝播する脳情報動態の解明、第93回日本薬理学会年会（横浜）、2020年3月16日、1-SS-52 / 1-P-012Oral + Poster口頭・ポスター
Shibata, Y., Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Influence on decoding accuracy of EEG in denoised EMG using machine learning. 93rd Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society, Yokohama, 1-P-135, March 2020.柴田裕介、佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、Influence on decoding accuracy of EEG in denoised EMG using machine learning、第93回日本薬理学会年会（横浜）、2020年3月16日、1-P-135Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Neural decoding of correct answers in indiscriminable auditory tasks. 42nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Niigata, PA-L-552, July 2019.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、弁別不可能な聴覚課題における正解の神経デコーディング、第42回日本神経科学大会（新潟）、2019年7月26日、PA-L-552Posterポスター
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Amplitude estimation of neuronal depolarisation using deep learning. 92nd Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society, Osaka, March 2019.佐藤元重、野口朝子、高夢璇、大内彩子、池谷裕二、深層学習を用いた神経細胞脱分極の振幅推定、第92回日本薬理学会年会（大阪）、2019年3月Oral口頭発表
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Classification and regression of in vivo membrane potentials using deep learning. 2nd Meeting of “Chronogenesis”, Ehime, February 2019.佐藤元重、野口朝子、高夢璇、大内彩子、池谷裕二、深層学習によるin vivo神経膜電位の分類・回帰、「時間生成学」第二回領域会議（愛媛）、2019年2月Poster Encouragement Awardポスター発表奨励賞
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Amplitude estimation of synaptic inputs using deep learning. IEICE Neurocomputing Workshop, Hokkaido, 16(NC), January 2019.佐藤元重、野口朝子、高夢璇、大内彩子、池谷裕二、深層学習を用いたシナプス入力の振幅推定、ニューロコンピューティング研究会（北海道）、2019年1月、16(NC)Oral口頭発表
Sato, M., Noguchi, A., Gao, M., Ouchi, A., Ikegaya, Y. Depolarisation analysis of in vivo membrane potential data from hippocampal CA1 neurons using deep learning. 27th Meeting of the Japanese Society for Hippocampal Research, Tokyo, P10, September 2018.佐藤元重、野口朝子、高夢璇、大内彩子、池谷裕二、深層学習による海馬CA1野ニューロンin vivo膜電位データの脱分極解析、第27回海馬と高次脳機能学会（東京）、2018年9月、P10Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Noguchi, A., Okonogi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. Simultaneous monitoring of cardiac and respiratory signals with patch-clamp recordings from mouse brains. 41st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Kobe, P-079, July 2018.佐藤元重、松本信圭、野口朝子、小此木闘也、佐々木拓哉、池谷裕二、Simultaneous monitoring of cardiac and respiratory signals with patch-clamp recordings from mouse brains、第41回日本神経科学大会（神戸）、2018年7月、P-079Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Noguchi, A., Okonogi, T., Sasaki, T., Ikegaya, Y. A simple method to monitor cardiac and respiratory signals with neurophysiological recording. Frontiers of Neurointelligence — JNS 2018 Satellite Symposium, Tokyo, 3, July 2018.佐藤元重、松本信圭、野口朝子、小此木闘也、佐々木拓哉、池谷裕二、A simple method to monitor cardiac and respiratory signals with neurophysiological recording、Frontiers of Neurointelligence（第41回日本神経科学大会サテライトシンポジウム）（東京）、2018年7月、3Posterポスター
Sato, M., Matsumoto, N., Ikegaya, Y. Respiratory rhythms hidden in the electrocardiogram. 137th Kanto Branch Meeting of the Japanese Pharmacological Society, Tokyo, O10-2 (YIA), October 2017.佐藤元重、松本信圭、池谷裕二、心電図に潜む呼吸リズム、第137回日本薬理学会関東部会（東京）、2017年10月、O10-2 (YIA)Oral口頭発表

Awards & funding受賞歴・競争的資金

Awards受賞歴

2024.10Nominated among the top 12 projects at the BCI Awards 2024 — Large-scale data practicalizes EEG-based speech decoding (Sato, M., Tomeoka, K., Horiguchi, I., Arulkumaran, K., Kanai, R., Sasai, S.)BCI Awards 2024にてトップ12研究にノミネート — Large-scale data practicalizes EEG-based speech decoding（Sato, M., Tomeoka, K., Horiguchi, I., Arulkumaran, K., Kanai, R., Sasai, S.）
2022.02Best Poster Award, 2nd Meeting of “Chronogenesis”ポスター発表優秀賞、「時間生成学」第二回領域会議
2019.02Poster Encouragement Award, “Chronogenesis” area meetingポスター発表奨励賞、「時間生成学」領域会議

Competitive funding & fellowships競争的資金の獲得実績

2020.04 — 2023.03JSPS Research Fellowship for Young Scientists (DC1) — ¥200,000 / month日本学術振興会特別研究員DC1に採択（20万円/月）
2019.10 — 2023.03Nakatani Foundation graduate scholarship — ¥100,000/month (M.S.), ¥150,000/month (Ph.D.)中谷医工計測技術振興財団大学院生奨学金に採択（修士：10万円/月、博士：15万円/月）
2019.04 — 2022.03Toyota–Dwango Advanced AI Talent Scholarship — ¥100,000 / monthトヨタ・ドワンゴ高度人工知能人材奨学金（10万円/月）
—JASSO scholarship — full repayment exemption (¥2,112,000)日本学生支援機構奨学金 全額返還免除（2,112,000円）

Outreach & training対外活動

2023.10Completed Matsuo Lab Summer School 2023 — Large Language Models松尾研究室サマースクール2023「大規模言語モデル」を修了
2022.03Completed Matsuo Lab Spring Seminar — World Models (project: multimodal active inference implementation)松尾研究室スプリングセミナー「世界モデル」を修了（成果物：マルチモーダル能動推論の実装）
2021.03Organised the 13th Spring Meeting of the Brain Science Young Researchers' Association and wrote a tutorial comparing hierarchical structure in brains and machine learning. Activity report published in the JNNS journal (link)第13回脳科学若手の会春の研究会を主催し、脳と機械学習の階層性を生理学的に比較するチュートリアルを作成。神経回路学会誌に活動報告を寄稿(link)
2021.03Completed Matsuo Lab Spring Seminar — Reinforcement Learning (project: simulation for control of neural circuit stimulation)松尾研究室スプリングセミナー「強化学習」を修了（成果物：神経回路刺激の制御のためのシミュレーション）
2020.04Appointed President of the Brain Science Young Researchers' Association脳科学若手の会会長に就任
2020.03Attended Matsuo Lab Spring Seminar — Deep Generative Models松尾研究室スプリングセミナー「深層生成モデル」を受講
2019.11Tutor at ASCONE 2019 “The Future of Brain Science and Mathematics”, JNNS Autumn School日本神経回路学会オータムスクール ASCONE2019『脳科学と数理の未来』にチューターとして参加
2019.07Passed JDLA Deep Learning for GENERAL 2019#2 (G-test)JDLA Deep Learning for GENERAL 2019#2（ディープラーニング G検定）合格
2019.06Joined KERNEL HONGO, an AI-focused incubation hubAI特化型インキュベーション拠点KERNEL HONGOに入会
2019.03Ran the 11th Camp of the Brain Science Young Researchers' Association; activity report published in the JNNS journal (link)脳科学若手の会第11回合宿を運営。神経回路学会誌に活動報告を寄稿(link)
2018.06Participated in the Tamagawa University Brain Science Training Course 2018玉川大学脳科学トレーニングコース2018に参加
2018.01 — 03Member of the first cohort of Niconico AI SchoolニコニコAIスクールの第一期生として参加
2016.08Short-term study abroad at the University of Sheffieldシェフィールド大学へ短期留学

Motoshige Sato佐藤 元重