Development of an LED Device for Observing and Manipulating Neural Activity to Elucidate the Wide-Area Brain System

• Project/Area Number: 23K26159
• Project/Area Number (Other): 23H01465 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 関口 寛人 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00580599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大川 宜昭 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (80416651)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2023: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
• Keywords: マイクロLED / 光遺伝学 / 脳波計測 / 生体埋め込みデバイス / フレキシブルデバイス / 転写技術

Outline of Research at the Start

脳認知機能の解明に向けて，特定の神経細胞の挙動を制御し，脳広範囲の神経活動を時空間的変遷で捉える技術の開発が求められているが，広範囲かつ動物の動きを制限しない条件下で適用できるツールは開発されていない。本研究では，研究代表者が開発してきた薄くて軽く，曲げても光を照射する性能が低下しない脳に密着可能な生体刺激用の多点LEDアレイ極薄フィルムを基礎にして，LED素子特性の改善・微細化，多色集積を図るとともに，脳波計測デバイスの融合集積化によって，脳広域を覆うように取り付けられる多点で光刺激，脳波計測できる生体埋め込み型フレキシブルデバイスを開発し，新たな神経科学研究開拓に向けた基盤を構築する。