2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis by a new imaging system for three-dimensional detection of nanoscale vibrations in the inner ear
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15H05683
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
任 書晃 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (80644905)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ振動計測 / 蝸牛 / 感覚上皮帯 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光強度の強い広帯域光源（スーパーコンティニュウム光源）とハイスピードカメラの導入により高性能となった新規断層イメージング装置を用いて、生きたモルモットの感覚上皮帯の微小振動の計測に成功した。具体的には、感覚上皮帯500マイクロメートルの立方体領域で、数十ナノメートルの振動の三次元計測を達成した。
さらに、昨年設定したマイルストーン「レーザー振動計を用いた生体計測」において、独自に構築した計測装置により、これまで生きた動物において不可能であった「振動中心のナノスケールのずれ」を計測することにも成功した。
本年度に設定していた振動様式の数理モデル化は、当初新規断層イメージング装置により計測される実験結果を想定していたが、予定を変更しレーザー振動計を用いた実験結果を元に取り組んだ。その結果、初めて計測された感覚上皮帯の「振動中心のナノスケールのずれ」は、感覚上皮帯に含まれる有毛細胞の機能から、理論的に説明されることが予測された。さらに、この予測を実証すべく、有毛細胞機能を障害する薬剤を生動物に投与した。有毛細胞機能の障害には、有毛細胞が有する感覚毛と呼ばれる毛の機能を阻害するもの、および、外有毛細胞が持つ細胞伸縮能を阻害するもの、の二種類を個別に障害した。その結果、感覚上皮帯の振動振幅とともに、「振動中心のナノスケールのずれ」がどちらの阻害薬を用いても消失することが、明らかになった。これらの成果は、感覚上皮帯が持つ新たな振動機構を世界で初めて実証したのみならず、その機構には有毛細胞機能が密接に関わっていることを世界で初めて見出したものである。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Hearing loss controlled by optogenetic stimulation of nonexcitable nonglial cells in the cochlea of the inner ear.2017
Author(s)
Sato MP, Higuchi T, Nin F, Ogata G, Sawamura S, Yoshida T, Ota T, Hori K, Komune S, Uetsuka S, Choi S, Masuda M, Watabe T, Kanzaki S, Ogawa K, Inohara H, Sakamoto S, Takebayashi H, Doi K, Tanaka KF, Hibino H.
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Journal Title
Front Mol Neurosci
Volume: 00
Pages: 00
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Time-controllable Nkcc1 knockdown replicates reversible hearing loss in postnatal mice.2017
Author(s)
Watabe T, Xu M, Watanabe J, Higuchi T, Hori K, Sato MP, Nin F, Hibino H, Ogawa K, Masuda M, Tanaka KF.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 00
Pages: 13605
Peer Reviewed
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