非ヒト霊長類を用いた時間干渉による低侵襲脳局所刺激法の開発とその神経基盤の解明

• Project/Area Number: 22K12745
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90030:Cognitive science-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鴻池 菜保 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 特定助教 (80645169)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 霊長類 / 局所脳刺激 / 認知機能 / 神経活動記録 / 脳刺激法 / コモンマーモセット / マカクサル

Outline of Research at the Start

本研究は非ヒト霊長類であるコモンマーモセットおよびマカクサルを用い、交流電流を利用して脳に直接侵襲を与えることなく、脳の深部を含めた局所の神経活動を修飾できる新しい脳局所刺激法である時間干渉刺激法を用いた脳局所刺激法を確立することを目的とする。脳局所刺激中の覚醒下のサルの大脳皮質から神経活動を記録することで、時間干渉刺激法の脳への作用メカニズムを解明する。さらに、認知課題を遂行中のサルの前頭葉をこの手法で刺激することで、特定の周波数刺激が脳の高次機能へ与える影響を調べる。

Outline of Annual Research Achievements

異なる周波数の交流電流を同時に流すと、重なりあう部分で干渉電流が発生する。この現象を非ヒト霊長類に応用して、脳の外に置いた電極から、脳に触ることなく脳の一部を電気的に刺激する方法を確立するのが本研究の目的である。脳の局所を刺激している間の覚醒下のサルから神経活動を記録することで、この電気刺激手法が脳活動にどのような影響を与えるかをしらべる。本年度は、海外を拠点とする研究協力者と打ち合わせを重ね、刺激電極の設置位置や刺激パラメータの検討をおこなった。また、脳への刺激なく小型のサルから神経活動を記録する実験システムを立ち上げ、比較対照とするデータを取得した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

刺激装置のセットアップと、覚醒下のサルから神経活動を記録する準備が整ったため、おおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今後は、実際に動物を用いた脳局所刺激実施し、電極の位置による脳局所刺激の範囲や部位、近隣の神経活動への影響を検討していく。