2020 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), 非常勤講師 (80181501)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 聴覚領 / 光学測定 / FM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。各純音に応じて周波数バンドに沿った活動の伝搬から各周波数のバンド領域を同定し、その領域の平均バンド応答を求め、上行FM音および下行FM音のサリチル酸を付加後の応答を解析した。変調速度1000, 500, 250 Hz/s, 音圧55dBSPLの刺激応答を用いた。変調速度が速い場合、時間差で各バンド応答のピークが一致するが、変調速度が遅くなると時間差で各バンド応答のピークが現れた。サリチル酸付加後0.5時間で、遅い変調速度でも各周波数バンドのピークの位相が一致し、その後、ピークの大きさは変化するが、位相は変化しなかった。下行FM音の場合は、0.5時間後に潜時が遅延し、高周波数バンドのピーク値の低下が著しかった。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。前年度は、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では上行FMより早く時空間応答パターンの変化がすることを観察した。FM応答の各周波数バンド応答を調べると上行FMでも下行FM同様の変化が起こっているが顕著な潜時変化が無く、サリチル酸による閾値上昇は高周波数領域で顕著に起こることを観察した。今年度は、各周波数バンドを同定しバンド応答としてこのサリチル酸付加の影響を解析し、サリチル酸付加による低音部と高音部の差を明らかにした。しかし、コロナの影響で授業（板書授業から映像授業への変換、課題の添削等）の負担が重くなり、実験や装置調整に時間が十分に時間を使うことができなかった。昨年購入した装置を今の測定系に組み込み、多電極による測定を加えてサリチル酸による耳鳴りの現象を解析していきたい。
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 |
予算申請の時点で、1月中の計測装置の修繕部品費用が清算されていなかったので、残り金額が多くなり、多くの金額を請求してしまった。後日、1月の請求がきて次年度使用額に差が生じてしまった。研究者の交流費用に使うための旅費は０円としてZoomを使った会議に変更した。また、物品については、購入予定の動物の数を減らすことで対応した。
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Research Products
(1 results)
