2017 Fiscal Year Research-status Report
小型脳活動・血流計測CMOSイメージングデバイスによる脳血管障害回復過程の解明
| Project/Area Number |
16K16652
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
春田 牧人 奈良先端科学技術大学院大学, 研究推進機構, 特任助教 (40733663)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | CMOSイメージセンサ / 脳機能イメージング / 脳血流計測 / 生体埋植デバイス / 自由行動実験 / 脳虚血 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究では、自由行動実験においてマウスの脳における血流と脳機能の同時計測を実現する小型生体埋め込みデバイスを開発し、血流変化が引き起こす脳機能低下過程の観察、血流回復による脳機能回復メカニズムの解明を行う。2色のLED光源を搭載した生体埋め込みCMOSイメージングデバイスは同一デバイス上で脳血流と脳活動の2種類の計測を可能とすることにより、行動実験中の小形動物において脳血流と脳活動の関係の解明を実現する。
本年度は、前年度に開発した小型生体埋め込みCMOSデバイスを用いて、(1)脳血流と脳機能を同時に計測システムの開発を行った。制御システムにマイクロコンピューターを用い、搭載LED（赤と緑）の交互点灯制御と検出された脳血流と脳活動の情報を自動的に分別する制御システムを完成させた。次に、(2)脳血流と脳機能計測を同一デバイス上で実現する生体埋め込みCMOSイメージングデバイスを使い、脳表における血流と脳機能活性の測定を行なった。さらに、この実験ではPhoto thrombosis法により虚血した脳部位周辺の血流と脳活動の関係を観察した。
今後の展開として、麻酔下の脳虚血モデルマウスで虚血前後の大脳皮質感覚野における感覚刺激応答を計測する。次に、脳虚血モデルマウスを使用し、行動実験中の虚血部位周辺の血流と脳活動を観察する。得られたデータから脳血管障害による行動への影響とその時の脳状態を調べる。血栓溶解治療による脳機能回復と行動回復の過程についても観察を行う。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成29年度に目指していた脳血流と脳機能を同時に計測する制御システムの構築と局所脳虚血部位の血流計測と脳機能計測実験に成功している。研究計画を予定通り遂行しており、生体埋め込みCMOSイメージングデバイスによる脳機能計測の研究成果により学会発表を行なった。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、行動実験中の生体埋め込みCMOSイメージングデバイスによる脳機能計測を行う。
(1)行動実験を用いた虚血部位周辺の血流と脳活動の観察、(2)血栓溶解治療による脳機能回復と行動回復の過程の観察、について研究を進める。
|
