2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K20090
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高橋 宏知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 聴覚野 / 電気刺激 / 電極アレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，ラットを動物モデルにして，(1) 脳に直接電気刺激を与えたときに，意識にはのぼらない刺激（脳内ステルス刺激）のパラメータを明らかにし，(2) この脳内ステルス刺激により脳活動を調整したり知覚を操作したりする技術の基盤を築く．ラットに電気刺激の知覚を報告させるトレーニングは実験遂行上の大きな負担となるため，トレーニング無しに簡便に電気刺激で生じた知覚を確かめる手法として，本年度は，プレパルス抑制（prepulse inhibition; PPI）を試みた．PPIでは，驚愕反射が起きる程度大きい刺激の前に弱い感覚刺激が先行すると，驚愕反射が抑制される．驚愕反射は，反射経路に加えて，前脳を介した経路でも調整される. したがって，聴覚以外の感覚や電気刺激で生じさせた知覚もPPIを調整できる可能性がある．また，これらの知覚は，前脳を介しているため，意識に上っている可能性が高い．これらの仮説のもとに，本年度は，PPIを正確に計測できる実験系を確立し，ラットに対して先行刺激として電気刺激を与え，PPIから電気刺激による知覚の有無を確かめられることを示した．さらに刺激パラメータとして皮質電気刺激の周波数を変化させ，知覚を生成できる刺激のパラメータを調べた．ラットの聴覚野に電気刺激を印加することで，PPIを誘導できた．また，雑音環境下では，聴覚野への電気刺激はPPIを誘導できなかった．したがって，聴覚野への電気刺激は，聴知覚としてPPIを誘導できたと考える．電気刺激によるPPIは，光刺激によるPPIと同様に，音刺激によるPPIより小さかった．この原因として，意識的な知覚を解する経路は，反射経路よりも，PPIへの影響を及ぼしにくいことや，電気刺激や光刺激による知覚の時間精度が低いことが考えられる．
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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
初年度は，予定通り，電気刺激による知覚の有無をラットで調べられるようになった．従来のように，ラットに長期にわたるトレーニングを施さなくてもよいので，重要な成果であると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に確立した手法を発展させれば，予定通り，知覚にのぼりやすい刺激とのぼりにくい刺激の違いを明らかにできると考える．
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| Causes of Carryover |
電気刺激で生成された知覚を動物実験で確認する手法について，いくつかの可能性を予備実験で検証していたため，実験装置の設計に遅れが生じた．初年度の予備検討で，手法が確立できたので，当該予算は，次年度に予定通り実験装置の製作に用いる．
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