| Project/Area Number |
20K18244
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
小木 学 新潟大学, 医歯学総合病院, 客員研究員 (70833169)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 大脳前庭野 / マウス / イメージング / 前庭野 / GCaMP / CB57BL/6 / フラビン蛋白 |
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| Outline of Research at the Start |
視覚や聴覚、体性感覚などの感覚系においては大脳一次感覚野が同定されている。前庭系
においてはヒトやサルでは島後方のPIVC（Parieto Insular Vestibular Cortex）が前庭野にあたるとされているが1)、より小型で実験動物として利便性の高いマウスでは同定されていない。前庭入力と空間識をつかさどる他の感覚入力は脳幹レベルですでに統合されているものの、より高次のPIVCでも統合・処理され何らかの機能を有すると考えられている。しかし、その詳細は不明である。本研究では低侵襲で時間及び空間分解能に優れたフラビン蛋白蛍光イメージングを用いてこれまで同定されていないマウス前庭野を同定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒト、サルの前庭入力領域を参考にフラヒン蛋白蛍光イメーシングを用いて島付近の側頭葉を中心に観察し、マウス大脳皮質の前庭野を試みている。8-12週のCB57BL6GCaMPマウス三種混合麻酔し、頭部皮膚をブピバカイン皮下注による局所麻酔後に切除、側頭筋を翻転させ、大脳側頭葉を明視下に置き、手術を行った後に覚醒させ、頭蓋骨越しに青色励起光を脳表に照射し、脳表より放射される緑色自家蛍光を捉えることで神経活動を測定している。刺激は経外耳道的に鼓室内側壁もしくは外側半規管を直接電気刺激するガルバニック刺激と、同部位を氷と温水による温度刺激を用いている。 現在のところ覚醒下マウスでは、経外耳道的
に鼓室内側壁ガルバニック刺激、温度刺激ともに眼振が確認できたことから、外側半規管を刺激できていることが確認できた。ハイスピードビデオカメラを用いて、マウスの眼振所見を捉えると同時にイメジングを撮影している。またガルバニック刺激では刺激の頻度に依存して大脳の神経活動の変化を認め、刺激は低頻度の方が島皮質の前方が活動し、高頻度になると聴覚野が活動する傾向があることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
覚醒下マウスではガルバニック刺激では安定して眼振を誘発することが難しい。またガルバニック刺激では刺激の頻度に依存して神経活動の変化を認め、刺激は
低頻度の方が島皮質の前方が活動し、高頻度になると聴覚野が活動する傾向があるが、安定して検出することはできていない。カロリック刺激でマウスの眼振を冷水刺激、温水刺激で安定して捉えることができた。カロリック刺激中の神経活動のイメージングはまだノイズが多く安定して得られず、安定してできる方法を研究中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最適なガルバニック刺激を探るとともに、氷と温水で長い眼振の温度刺激もさらに安定して再現できるように工夫をすすめていく。また一側前庭障害モデルマウスを用いて、反対側刺激による大脳前庭野の反応性の変化を研究していく予定である。
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