W latach 1996–2018 pracował w RIKEN Instytucie Nauk o Mózgu (ang. Brain Science Institute -BSI) RIKEN w Wako-shi w Japonii, w departamencie kierowanym przez Profesora Shun’ichi Amariego, jako kierownik zespołu badawczego, a następnie jako dyrektor laboratorium. Założył i prowadził w RIKEN Brain Science Institute trzy laboratoria: Otwartych Systemów Informacyjnych, Laboratorium Sztucznych Sieci Neuronowych i Laboratorium Zaawansowanego Przetwarzania Sygnałów Mózgu.
W latach 2018–2024 był wizytującym profesorem na kilku uniwersytetach, w tym Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT), w Japonii oraz Hangzhou Dianzi University w Chinach.
Badania naukowe Wniósł znaczący wkład w rozwój wielu ważnych dziedzin naukowych, takich jak przetwarzanie sygnałów elektrycznych, uczenie maszynowe, sztuczne sieci neuronowe i systemy interfejsu mozg-komputer. Opracował nowe algorytmy dla NMF, ICA, BSS, m.in. Algorithm Cichockiego -- Unbehauena dla BSS, Hierarchical Alternating Least Squares (HALS) dla NMF. Jest pionierem w zastosowaniu nowych dywergencji i miar rozbieżności zwłaszcza alfa-beta dywergencji w uczeniu maszynowym, w zastosowaniu do multiplikatywnych algorytmów gradientowych i nieujemnej faktoryzacji macierzy i tensorów.