2019 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 – 2021-03-31
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| Keywords | 聴覚領 / 光学測定 / 繰り返し音 / 周波数バンド / サリチル酸 / モルモット |
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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耳鳴を生じることが知られている。サリチル酸過剰付加による影響が聴覚系の各神経核で異なることが報告された。サリチル酸過剰投与の影響は、末梢の蝸牛電位及び蝸牛神経核では周波数に非依存で一律に応答が減少した。下丘では低音域や中程度でほぼ無変化と高音域の現象が観察された。皮質では高周波を除き、低音域や中音域の応答が大きく増大することが報告された。
前年度と同様に、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を測定し、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-周波数特性マップを作成した。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0.5, 1, 1.5, ２時間後の下行FM(16->0.5kHz)、変調速度1000, 500, 250 Hz/s, 音圧55dBSPLの刺激応答を光学的に測定した。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。0.5時間後では変化がないが、1時間後活動スポットの出現位置が低周波バンド側にずれ、活動スポットがAIとDC野に分離して出現した。1.5時間後、少し広がったが、２時間後ではほぼ変化がなかった。同様な実験を上行FM(0.5->16kHz)、変調速度1000, 500, 250 Hz/s, 音圧55dBSPLで行い、1.5時間後に0.5kHzの活動スポットが少し内側にずれることを観察した。サリチル酸付加により低音部より、高音部の閾値が早く高くなり、その後低音部の閾値が高くなることが推察される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
前年度の耳鳴動物モデルの時空間的音圧-周波数特性マップを作成し、従来の報告と同様に、高周波の閾値が上昇し、中間部の閾値には変化がないことを報告した。さらに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。刺激音圧が高い条件では、サリチル酸によりFM変調速度特性の左右差がなくなることを報告した。刺激音圧が低い条件では、下行FM刺激応答パターンが、サリチル酸付加により顕著に変化をすることを報告した。今年度は、サリチル酸付加後のFM応答の時間的変化を計測した。その結果、サリチル酸付加後下行FMでは１時間後に応答パターンの変化が観測され、上行FMでの場合（1.5時間）より、早かった。サリチル酸による閾値上昇は高周波数領域で早期に起こることを観察した。このサリチル酸付加の影響を高周波バンドの深さ方向で測定するため、以前使っていた多チャンネル測定装置（自作）を使用して行った。しかし、老朽化でノイズが大きくて使用ができず、プレアンプを購入して対応したが、メインアンプも修理の必要があり、パーツの交換に時間を費やして、研究期間を１年延期した。
今までの結果から、まず蝸牛での閾値の上昇により、聴覚皮質の各周波数バンドでの補正の強さが異なり、中音域＞低音域＞高音域の順になっていると考えらる。補正は、バンド内回路で形成される推察されるので、これを解明するにはバンド内の深さ方向のサリチル酸付加による影響を測定する必要がある。各音域でのサリチル酸付加の影響を多電極法で測定する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度の耳鳴動物で聴覚皮質の時空間的音圧-周波数特性マップを作成した結果、聴覚皮質でも高音域と低音域の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。その計画遂行に使用予定の多チャンネルアンプ（2010年自作）が老朽化で使用できなかった。予算で多チャンネルアンプのプレアンプ部分を購入し、メインアンプ（2010自作）の修理及びソフトの導入に時間を費やしてしまった。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
(4 results)
