2019 Fiscal Year Annual Research Report
Control of neural activity by stealth stimulation
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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, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (90361518)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳 / 電気刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，動物モデルを用いて，視床 (内側膝状体腹側核) の電気刺激による知覚補綴効果を検討するため，視床の電気刺激が聴知覚を生成するか，および，聴知覚を向上させるか，について行動実験と電気生理計測を行った．これまでに，覚醒下で頭部を固定した状態で脳活動を刺激・計測でき，かつ，刺激・計測中にラットに知覚をレポートさせることができる実験系を確立した．今年度は，視床の電気刺激が知覚の生成や調整へ与える影響を調べるために，音刺激による聴知覚をレバー引き行動で報告するよう，ラットにオペラント条件付けを施したのち，音刺激，視床への電気刺激および，それらの同時刺激に対するラットのレバー引き行動を比較した．また，麻酔下で各刺激に対する聴皮質の誘発反応を計測した．その結果，(i) 視床への電気刺激に対して，ラットは有意なレバー引き行動を示し，聴覚野では持続的な電位上昇が認められた．(ii) 音刺激と同時に強い電気刺激を印加すると，レバー引き行動は増え，同時刺激提示から150 ms 後に，聴覚野では陽性の電位変化が認められた．(iii) 音刺激と同時に弱い電気刺激を印加すると，レバー引き行動は減り，聴覚野で有意な電位の変化は認められなかった．これらの結果は，視床への電気刺激が，聴覚野でP3 波と類似した神経活動を介して，聴知覚を生成あるいは促進していること，視床の感覚ゲーティング機能により，視床刺激が知覚に及ぼす影響は，刺激パラメータに強く依存することを示唆する．
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