2016 Fiscal Year Annual Research Report
顕微内視鏡を用いた音声情報抽出の神経メカニズムの解明：コウモリをモデルとした研究
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15J04434
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
八代 英敬 同志社大学, 生命医科学研究科, 特別研究員(DC1)
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2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | Calcium imaging / inferior colliculus / local field potential / big brown bat / short-tailed fruit bat |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はコウモリの神経計算機構の解明である。当該年度ではコウモリで計測した光学計測結果の解析方法の確立を目指した。2015年度に高速スキャンでのカルシウムイオン濃度変化の計測方法を確立させたが、高速スキャンで計測したデータの解析方法を確立させることを目的とした。
計測した聴覚応答におけるカルシウムイオン濃度変化と電気生理学的応答の応答潜時を解析した結果、カルシウムイオン濃度変化での応答潜時は60 ms以上遅れていることがわかった。しかし、両者間での潜時の相関を調べると、それぞれには一定の相関があることもわかった。そのため、カルシウム応答の空間的な情報と組み合わせることで、カルシウムイオン濃度変化と電気生理学的応答の関係性を解明し、脳神経ネットワークの解明につながることが期待できる。また、電気生理学的応答において、音圧変化に依存しない聴覚応答があることを発見した。聴覚応答変化は基本的には音圧変化に依存して、応答の振幅や、応答潜時が変化することが知られているが、提示する音刺激の音圧レベルを変化させても振幅・潜時ともに変化しない周期的な応答が見られた。これらの応答は、コウモリ以外の動物でも今までに報告された例がない。そのため、これらの応答がエコーロケーションを行うコウモリに特異的な応答であるかどうかを確かめる必要がある。今後はこれらの応答をマウスの聴覚応答と比較し、結果を論文としてまとめていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度は昨年度に計測したコウモリでの音刺激に対する電気生理学的応答とカルシウム応答の解析を行うことで神経回路の解明を目指した。
高速スキャンの解析方法の確立を目的としたが、解析手法をある程度確立することが出来た。また、成果は2016年12月にアメリカ・ホノルルで開催されたアメリカ音響学会と日本音響学会の共同学会で口頭発表を行い、発表内容は査読付抄録集に投稿を行った。また、2017年6月にアメリカ・ボストンで開催されたアメリカ音響学会と欧州音響学会の共同学会でポスター発表をすることができた。さらに、この解析方法を使用することで、音刺激の音圧レベルに依存しない聴覚応答を確認することができた。この聴覚応答は今までに報告されていないものであり、研究計画には遅れが出ているものの、一定の成果を得られていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
音圧変化に依存しない聴覚応答が、コウモリに特異的な応答であるかどうかを調べる必要がある。そのため、過去に申請者が同等の顕微内視鏡システムで記録したマウスのデータ（Yashiro et al., 2017）と本研究で得られたデータを比較し、これらの特徴がコウモリに特異的に現れる応答なのか、哺乳類一般的に見られる応答なのかを比較・検討する。また、カルシウムイオン濃度変化の空間的な応答の解析を行い、時空間的な違いがあるかどうかを検討する。
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