2018 Fiscal Year Research-status Report
耳鳴モデル動物の皮質可視化による聴覚野の皮質過剰補正の検証
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17K11336
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
細川 浩 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80181501)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | モルモット / 聴覚皮質 / 光学測定 / 周波数バンド / サリチル酸 / 時空間的周波数特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サリチル酸を人や動物に過剰投与すると急性の耳鳴を生じることが知られている。サリチル酸の過剰投与により、末梢では、蝸牛電位の低音部と高音部の応答が減少し中音部は変化しないこと、下丘、内側膝状体、聴覚皮質では、高い音圧では神経活動が増大するが低い音圧では無変化で、その閾値も変化しないことが報告された。
蛍光色素を用いた光学的測定法により音圧を55, 65, 75, 85 dBSPL、周波数を0.5, 1, 2, 4, 8, 16kHzの24種の純音刺激の時空間パターンからモルモット聴覚皮質の中心野（一次聴覚野とDC野）の周波数バンドの時空間的音圧-周波数特性を測定した。正常では、すべての純音に応じて周波数バンドに沿った活動の伝搬と強い音圧ではその後バンドを超えた活動の伝搬が観察された。サリチル酸を付加して２時間後、0.5, 16kHzの閾値が上昇した。特に、閾値が高い動物では顕著に低周波と高周波の閾値が高くなる傾向があった。低音圧の下行FM音（16kHzから0.5kHz）を用いると正常な場合は一次聴覚領とDC野の高周波数バンドが隣接しているので活動スポットが中心に表示された。サリチル酸付加後２時間では、高周波数の閾値が高くなり活動スポットの出現位置が低周波バンド側にずれた。同様に上行FM音(0.5kHzから16kHz)では、低周波数の閾値が高くなり高周波数バンド方向にずれた。これらFM音刺激を用いると２４点測定する場合より短時間で周波数バンドの閾値情報が測定可能になった。正常な場合は、音圧を変えても下行FM音の活動スポットは中心部に出現するが、サリチル酸付加後２時間では、45dBSPLで中心より低周波側に出現し、６－８時間後には45dBSPLでは出現せず、55dBSPLで低周波数側に出現した。
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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
前年度の耳鳴動物モデルでの繰り返し音応答の左右聴覚領の機能差の消失を報告した。今年度は耳鳴動物モデルでの周波数バンドを横断するFM音の左右特性差に対する影響を検討した。以前の研究で、光学的測定を用いて左右の聴覚野のFM応答特性を測定し、FM応答変調速度特性も左右差が存在することを報告した。サリチル酸過剰付加後、左右聴覚領のFM音変調速度特性の変化を調べた。
上行FM音刺激では、サリチル酸付加後８時間、音圧85dBSPLの条件では、活動スポットが高周波数側にずれる現象が正常の場合と同じように観察された。しかし、FM変調速度特性の左右皮質差は観察されず同じような特性曲線を観測した。一方、下行FM音刺激の場合、正常では中心部に活動スポットが出現し、左右の低周波数側に活動の移動が観察される。サリチル酸付加後８時間では、高音圧条件では、正常と同じであるが、低音圧にすると活動スポットが左右の低周波数側に出現することが観察された。さっそく、時空間音圧ー周波数特性を測定してみると、サリチル酸を付加後、２時間で、高音領域で閾値の上昇が観察された。この結果は、聴覚皮質でも高音領域の閾値が高くなり、蝸牛での現象を反映しているものと考えられる。耳鳴りの周波数である中音域はサリチル酸で障害されないので、聴覚皮質の補正が一律と仮定すると、中音域で過剰な補正回路が働いている可能性を示唆される。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の耳鳴動物で聴覚皮質の空間音圧周波数特性を測定した結果、聴覚皮質でも高周波数と低周波数バンドの閾値が高くなり、耳鳴りの周波数である中音域は、サリチル酸で障害されないことがわかった。聴覚皮質の補正が一律ならば、中音域で過剰な補正回路が働いている可能性が示唆される。周波数バンド内の補正回路は、表層と深層の活動の特性に反映されるものと推察される。サリチル酸付加後の高音、中音、低音バンドでの皮質内の神経回路特性変化を明らかにするため、多電極法により、周波数バンド内の表層と深層の耳鳴発生過程に伴う活動変化を記録する。
多電極による耳鳴モデル動物の周波数バンド特性の測定：
耳鳴周波数とその周辺の周波数バンドに多電極を挿入し、耳鳴動物の表層での活動と深層での活動変化を測定し、応答の相関係数の変化を調べる。
多電極による耳鳴モデル動物のFM特性の測定：
FM開始、中間、終止の周波数バンドに多電極を挿入し、耳鳴モデル動物の表層と深層でのFM音に対する活動変化を測定する。
以上により耳鳴の皮質過剰補正説を検証し、サリチル酸による耳鳴モデル動物の聴覚皮質過剰補正の周波数バンドでの差異を検証する。
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| Causes of Carryover |
光学測定の周辺機器制御装置の作成を行なった。移管された装置を流用したため思ったより安く制御装置を作成できた。本年度計画では、耳鳴動物モデルの多電極による皮質活動測定を行う予定である。しかし、それに使用する予定の多チャンネルアンプ（2010年作成）が老朽化でノイズが大きく測定できない状態である。残った予算は、多チャンネルアンプの修理あるいは購入費用に使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
