運動中の脳・脊髄から神経活動を多点同時記録するシステムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11558095
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute for Neuroscience
• Principal Investigator: 佐々木 成人 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 参事研究員 (50110490)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 茂木 信明 マイクロオプト株式会社, 代表取締役(研究職) ; 岡 美恵子 財団法人東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 研究員 (80270669)
• Keywords: 多点同時記録 / 多芯電極 / 脳・脊髄 / 神経活動 / 小型マニプレータ / スパイクソータ

Research Abstract

多芯電極の開発:一本の電極で任意の深さの4点から同時記録する方法を開発するため前年度の試行錯誤を繰り返した結果、以下のようにすることにした。先端の鋭利なタングステン線(300-500μ)をコーティングしたあとこの上に30ミクロンのウレタンコーティングした銅線を4本を全長(先端1mmを除く)を接着しその上にまたコーティングする。導出は細いウレタンコーティングした銅線を用いる。電圧感受部位は鋭いカッターで銅線の上のコーティングを剥がすことにより、抵抗5MΩ以下の多芯電極が作成できた。動物実験はこれからであるが、深さの異なる部位から同時記録することが可能になったと思う。
脊髄からの記録法の開発:いろいろな方法を試しながら、開発を進めている。細いテフロンコーティングステンレス線を脊髄直角にに刺入し、導出線は一度硬膜に固定した後、脊髄骨から出して、脊椎骨に固定する。ここで一度コネクターを介して太い線に変え頭のコネクターまで導出する。この方法により、2-5日間脊髄ニューロンの活動を導出することが可能になった。まだ記録は不安定で、今後方法を改良して、長期間安定して記録できるようにする。
小型電動マニプレータの開発:昨年度、試行錯誤のあとモーターとマニプレータは一体型ではなくピアノ線を力の伝達媒体とした、分離型を用いる方法に転換した。本年度は駆動可能であることまで方法を確立した。今後実際に実験に適用してこうとしている。
スパイク取り込みの開発:スパイクソーターのハードウエア-はすでに市販のものがあるのでこれを用いることにした。運動解析、運動との相関解析などのソフトはLinuxを用いて我々が開発した。
ソフトは大変使いやすく現在動作中である。
本研究は本年度で終わりであるが、大体目標を達成できたと思う。

Research Products

• [Publications] Sasaki S: "Direct connection of nucleus reticularis gigantocellularis neurons with neck motoneurons."Exp Brain Res. 128. 527-530 (1999)
• [Publications] Sasaki S,Iwamoto Y: "Axonal trajectories of the nucleus reticularis gigantocellularis neurons in C3-C4 segments"Neurosci Lett. 264. 137-140 (1999)
• [Publications] Sasaki S,Isa T and Naito K: "Effects of lesion of pontomedullary reticular formation on visually triggerd vertical and oblique orienting movements in alert cats."Neurosci Lett. 265. 13-16 (1999)
• [Publications] Yoshimura K,Sasaki S and Takeuchi H: "Postural adjustment in cats during orienting"J J Physiol. 49 Suppl. S164 (1999)
• [Publications] Sasaki S,Yoshimura K,Naito K And Takeuchi H: "Velocity and position guided orienting in unrestrained cats"Neurosci Res. Suppl 24. S33 (2000)
• [Publications] Isa T and Sasaki S: "Neural mechanisms for the control of visually guided orienting movements of the Head.In Motor Control Today and Tomorrow"Academic Publishing House G.N. Gantchov, S.Mori, J Massion. (1999)
• [Publications] Sasaki S,Yoshimura K and Naito K: "Control of orienting and posture in cats. In : "From Basic Motor Control to Functional Recovery""Academic Publishing House G.N. Gantchov, S.Mori, J Massion. (1999)