脳という一見何の変哲もない柔らかい組織は一体どうやって私たちの日々の思考や行動を生み出しているのでしょう。考えれば考えるほど不思議で神秘的です。一方で脳もまた私たちをとりまく世界と同じように、物理学や物理化学の法則に従う分子で構成されていることには変わりなく、これらの学問の手法に則って研究することができます。これが「生物物理学」の基本的な考え方です。実際、神経細胞の配線から細胞内部での分子の拡散に至るまで、あらゆる生物物理学的要素が脳の機能に影響してきます。逆の言い方をすれば、生物物理学的仕組みの集大成によって脳の働きは実現しています。例えば、脳機能の根幹をなす「シナプス伝達」は、シナプス形状と関連分子の分布によって左右されますし、「学習と記憶のメカニズムとして知られるシナプス可塑性」では、シナプス伝達効率を上げるためにシナプス構造がダイナミックに再構成されることが知られています。このような神経細胞の生物物理学というのは神経科学における一大分野ですが、「脳機能が神経細胞の外の構造からどのような影響を受けるか」ということはあまり知られていません。