| Project/Area Number |
22K19362
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 46:Neuroscience and related fields
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 神経 / 軸索 / 活動電位 / 磁場 |
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| Outline of Research at the Start |
軸索を伝搬する活動電位は周囲に磁場を発生させる。申請者は、軸索を取り囲む金属に巻かれた複数の分割したコイルからなる電極を設置し（多コイル電極）、電磁誘導によりコイルに発生する電流を通じて神経活動を計測する手法を開発する。この技術が確立されれば、軸索束の中で、活性化した軸索の位置を特定することができると考えられる。もし末梢神経束の中で活性化している軸索の位置を特定できれば、末梢からの感覚情報や中枢からの筋を駆動する運動指令を、より高い精度で侵襲性少なく記録することができると考えられる。
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| Outline of Final Research Achievements |
The toroidal coil was placed around the infraorbital nerve in rats. Action potentials were generated by mechanical perioral stimulations and recorded from the toroidal coil. Perioral stimulations evoked electrical signals likely reflecting action potentials propagating the infraorbital nerve. These electrical signals were blocked by a voltage-dependent Na+ channel blocker. Firing patterns of action potentials were different depending on perioral stimulation sites. Perioral stimulation sites were able to be decoded with 80% accuracy using a support vector machine.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により、軸索を伝導する活動電位を磁場を介して計測する手段が確立されれば、軸索そのものに電極を刺すなどの侵襲性を最小限に電気活動を計測することができる。感覚神経束を伝達する活動電位は末梢で計測された感覚情報をダイレクトに伝達しているため、本研究の成果により、脳波などに比して感覚情報をダイレクトにリアルタイムで計測することが可能になることが期待される。
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