2015 Fiscal Year Research-status Report
人工視覚の慢性長時間連続電気刺激が視機能及び視覚中枢系に与える影響についての検討
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15K20258
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西田 健太郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70624229)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 人工視覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、視細胞障害モデルに対するSTS（網膜刺激型人工視覚）及びAV-DONE（視神経刺激型人工視覚）の慢性長時間連続電気刺激系と視機能評価系を確立した上で、慢性長時間連続刺激を行い、慢性長時間連続刺激の視機能に対する影響の評価を行うことが本研究の目的である。
今年度は、外部給電不要な慢性長時間連続電気刺激系の確立のために術式の開発および給電計の開発を行った。これまでは、眼窩内で視神経を切断しその断端に視神経を刺入する術式を用いてきたが侵襲が大きかった。そのため、視神経を露出した後に視神経鞘に縦の切れ込みを入れ、中の視神経のみを切断して視神経鞘を残す術式を開発した。刺激系については、動物に特殊なジャケットを着せて給電系を背負わせることを検討したが、動物自体が大きくなるために慢性通電を行う場合はその期間中に着せ替えるなどの必要性が有り確立に至っていない。そのため、外部給電不要な刺激系が確立できなかった場合に用いる週2回の連続通電のための安全な全身麻酔系を検討した。これまでは、メデトミジン、ミダゾラム、ブトルファノールのカクテル麻酔を用いているが、頻回に行うことで効果が出にくくなる個体がいた。この場合には、ペントバルビタールナトリウム、ブトファールのカクテル麻酔で良好な麻酔効果を得ることを確認した。
視機能評価については、EEP（STSでは、神経節細胞から大脳皮質視覚野までの視路の評価。AV-DONEでは、視神経から大脳皮質視覚野までの視路の評価）、VEP（視細胞から大脳皮質までの視路の評価）及びERG（網膜細胞の機能評価）を用いて評価することとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成27年度の計画では、外部給電が不要な人工視覚の慢性の長期連続刺激系を構築することと、視機能評価を行う行動実験系の確立を目標としていた。ラットに給電系をセットするためにジャケットの使用なども検討したが実現が困難で、外部給電が不要な人工視覚の慢性の長期連続刺激系の確立に至っていない。また、行動実験系の確立に関しては研究協力者の異動および、年度内での動物実験室の2回の移動を余儀なくされ、規模の大きな実験系の設計、および組み立てなどが困難であり現在確立に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに、外部給電が不要な人工視覚の慢性の長期連続刺激系を構築することと、視機能評価を行う行動実験系の確立を目指して引き続き研究を進める。外部給電が不要な人工視覚の慢性の長期連続刺激系の構築が達成困難な場合は、H27年度に確立した麻酔法を用いて、週に2回（1回1～4時間程度）の連続通電を行い実験を進める。より安全な麻酔法を目指して、吸入麻酔の導入が出来ないか検討を行う。また視機能評価を行う行動実験系の確立に至らない場合でも、これまでに確立しているEEP（STSでは、神経節細胞から大脳皮質視覚野までの視路の評価。AV-DONEでは、視神経から大脳皮質視覚野までの視路の評価）、VEP（視細胞から大脳皮質までの視路の評価）及びERG（網膜細胞の機能評価）を用いて視機能評価を行い、長時間通電の影響を検討する。
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| Causes of Carryover |
完全に予算を使い切るために、すぐに必要ではない備品を購入することは行わなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の助成金とともに、研究遂行のために使用する。
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[Journal Article] Visual Sensation by Electrical Stimulation Using a New Direct Optic Nerve Electrode Device2015
Author(s)
Nishida K, Sakaguchi H, Kamei M, Gonzalez C, Terasawa Y, Montoya R, Fujikado T, Fontan R, Ozawa M, Mercardo H, Nishida K
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Journal Title
Brain Stimul.
Volume: 8
Pages: 678-681
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Visual Sensation by Electrical Stimulation Using a New Direct Optic Nerve Electrode Device2015
Author(s)
Nishida K, Sakaguchi H, Kamei M, Cecilia-Gonzalez C, Terasawa V, Velez-Montoya R, Fujikado T, Sanchez-Fontan R, Ozawa M, Quiroz-Mercado H, Nishida K
Organizer
American Society of Retina Specialists 33rd Annual Meeting
Place of Presentation
ウィーン（オーストリア）
Year and Date
2015-07-10 – 2015-07-14
Int'l Joint Research
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