2016 Fiscal Year Research-status Report
６自由度顎運動と生体情報の同時計測による咀嚼・嚥下制御メカニズム解明への新展開
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16K15840
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
吉田 教明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (40230750)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古賀 義之 長崎大学, 病院(歯学系), 講師 (50175329)
森田 幸子 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (00631574)
中村 文 長崎大学, 病院(歯学系), 医員 (50711959)
藤下 あゆみ 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 特任研究員 (30755723)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 顎運動 / 筋活動 / モーションキャプチャー / ６自由度 / 神経伝達物物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、６自由度顎運動ならびに舌運動、筋活動、ニューロン活動などの生体情報を同時記録することにより、神経伝達物質を介した咀嚼・嚥下運動制御メカニズムを解明することを目的としている。平成28年度の計画としては、高速度カメラとモーションキャプチャーシステムを組み合わせることで、光学式６自由度顎運動計測システムを開発することであった。これにより、下顎頭の滑走運動や臼歯部における食物の粉砕臼磨運動など、高精度多点同時計測が可能となる。まず、マウスを中心として２台の高速度カメラ（HAS-L1M、DITECT 社製）を配置し、咀嚼・嚥下時の各マーカーの運動を撮影した。下顎に装着する標点を３点から４点に増加することにより、空間分解能を向上することに成功した。次に、最適な標点間距離には、マウス顎運動時にカメラ視野に納まる最大距離を設定した。次に、実験動物用３Ｄマイクロ CT（R_mCT、リガク社製）を撮影し、運動評価の対象とする計測点と下顎骨に取り付けた３つのマーカーとの解剖学的位置関係を計測した。これにより、モーションキャプチャーシステムにより記録した６自由度顎運動をマウス骨格に関連づけることで、顎運動を視覚化することに成功した。下顎骨上の任意の点、例えば下顎切歯点、顆頭点、臼歯点における運動経路を視覚化し、咀嚼時の咬合接触状態の変化を時系列で解析することが可能となった。
次に、神経伝達物物質を脳室内に投与する実験系を確立した。脳室内投与に必用な頭頂部領域を開放した状態でマウス頭部を固定する方法を検証した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高速度カメラとモーションキャプチャーシステムを組み合わせた、光学式６自由度顎運動計測システムの開発は順調に進み、脳室内投与の実験系も確立し、神経伝達物質が咀嚼・嚥下の運動制御に及ぼす影響についての概要が把握できる体制になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
モーションキャプチャーシステムに用いる高速度カメラを現在２台でシステムを構築したが、３台に増加することで、さらに空間分解能を高めたい。また、今後、神経伝達物質の脳室内投与が咀嚼・嚥下運動制御に及ぼす影響についての詳細について解析を進めていきたい。
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| Causes of Carryover |
当初、モーションキャプチャーシステムを応用した光学式６自由度顎運動計測システムを開発する上で、より高額な高速度カメラの購入を予定していたが、レンズとの適合性等さらに検証する必要が生じたため、次年度に購入することになったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度は、昨年度購入しなかった高速度カメラを１台追加することにより、６自由度顎運動計測システムの空間分解能をさらに向上させる。
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Research Products
(5 results)
