無拘束動物の脳・脊髄ニュ-ロン活動を遠隔多元記録ー解析するシステムの試作

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02557006
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 本郷 利憲 東京大学, 医学部, 教授 (60013843)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川上 桂 松下電器産業(株), 情報信号東京研究所, 室長 ; 土肥 健純 東京大学, 工学部, 教授 (40130299) ; 佐々木 成人 東京大学, 医学部, 助教授 (50110490)
• Keywords: 無拘束動物 / 神経筋多元記録 / 遠隔駆動マニプレ-タ- / 遠隔記録

Research Abstract

1.電動マニプレ-タ-の開発電極駆動部は色々な種類のアクチュエ-タ-を考慮した結果,ピエゾ素子を用いたアクチュエ-タ-を開発した。全体の大きさは10×10×20mm,z軸可動範囲20mm以上,精度10ミクロン,x軸は手動で可動範囲12mm,精度100ミクロンと当初の目的を持ったマニプレ-タを開発できた。なお小型ステップモ-タ-(大きさ20×30×20mm,z軸可動範囲15mm,精度10ミクロン)の駆動部も試作し,比較中である。
2.遠隔制御FM送信機からアクチュエ-タ-を制御する回路,機械を設計し制作した。約10m離れた部位から上記の精度でモ-タ-を制御できることを確認した。記録系に対するノイズの問題等検討を重ねている。
3.生体信号送(受)信装置の開発神経細胞活動(2チャンネル)と筋電図(10チャンネル)の信号をFM送(受)信装置を開発した。大きさは100×50×50mm,周波数帯域10ー10KHz,送信可能距離10m,電池駆動,動物の背中におくものである。S/N比等記録には十分の性能を有する。
4.電極ー増幅器直結システムの開発大きさ10×5×8mm,神経活動の記録電極としてタングステン電極,多数の細いワイヤ-電極を試し両者とも目的に向いていることを確かめた。小型前置増幅器としてT12202Cと2SK146のどちらを用いるか回路を試作しテスト中である。ノイズの問題は同じ電極を近傍におき差動で記録することで50ー100マイクロボルト,50ー50KHzの現象を記録が可能であることがわかった。

Research Products

• [Publications] Toshinori Hongo: "Spatial patterns of reflex evoked by pressure stimulation of the foot pads in cats." Journal of Physiology. 420. 471-487 (1990)
• [Publications] Goto,T.: "Segmental localization and connection patterns of excitatory and inhibitory interneurones projecting to forelimb motoneurones in cats." Neuroscience Research. Suppl.11. S62 (1990)
• [Publications] Toshinori Hongo: "Organization of reflexes from skin afferents and their pathways." Somatosensory and Motor Research. 7. 252-253 (1990)
• [Publications] Iwamoto,Y.: "Inputーoutput organization of reticulospinal neurones,with special reference to connexions dorsal neck motoneurones in the cat." Experimental Brain Research. 80. 260-276 (1990)
• [Publications] Iwamoto,Y.: "Monosynaptic excitatory connexions of reticulospinal neurones in the nucleus reticularis pontis caudalis with dorsal neck motoneurones in the cat." Experimental Brain Research. 80. 277-289 (1990)
• [Publications] Naito,K.: "Axonal trajectories of tectospinal fibres in the pons and medulla in cats." Jpn.J.Physiol.40Suppl.S203 (1990)