次世代人工内耳の開発：赤外光レーザーを用いた音声認知の再建
| Project/Area Number |
18J21644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Perceptual information processing
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
玉井 湧太 同志社大学, 生命医科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 赤外光レーザー刺激 / フラビン蛋白蛍光イメージング / 聴覚野 / 頭部固定実験 / 聴性脳幹反応 / 赤外光レーザー / 人工内耳 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、外科手術を必要としない、赤外光レーザー人工内耳の開発である。昨年度までの研究により、外耳道から鼓膜を介して蝸牛神経を刺激する経鼓膜レーザー刺激方法を確立し、レーザー刺激が生み出す知覚を行動学的に評価した。本年度の研究では、経鼓膜レーザー刺激がどのような聴覚知覚を生み出しているかを調べるために、フラビン蛋白蛍光イメージングを用いて経鼓膜レーザー刺激が生み出す大脳皮質の応答を計測した。スナネズミの大脳皮質の応答を計測するために、麻酔下のスナネズミを約45度に傾けて頭部を固定した。聴覚刺激、視覚刺激、レーザー刺激を提示した時の脳活動を記録した。結果、レーザー刺激が誘発する大脳皮質の活動部位は聴覚刺激を提示した時と一致していた。また、レーザー刺激が誘発する大脳皮質の応答は、クリック音を提示した時の脳活動のように、聴覚野の大部分を同時に活動させた。この結果は、レーザー刺激が生み出す聴覚知覚はクリック音のような音色であることを示している。
この実験に加え、レーザー刺激が誘発する聴覚野の活動の時間変化と刺激に対する強度依存性を調べた。この結果、レーザー刺激が誘発した活動は、音刺激を提示した時と同様に、刺激提示後約1s後に反応のピークが観測された。また、レーザー刺激の露光量が増加するにつれて、音刺激の音圧レベルが増加した場合と同様に、聴覚野の反応が増加した。これらの結果から、レーザー刺激は音刺激と類似した情報として聴覚野で処理されており、レーザー刺激の露光量を調節することで、音の「大きさ」知覚を制御できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(36 results)
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[Presentation] Auditory prosthesis with infrared laser2018
Author(s)
Yuta Tamai, Takafumi Furuyama, Yuki Ito, Kensuke Horinouchi, Kazuyuki Matsumoto, Shizuko Hiryu, Kohta I. kobayasi
Organizer
The 40th Annual Meeting of The Japanese Society for Comparative Physiology and Biochemistry
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