2022 Fiscal Year Annual Research Report
Optical neural interface device
| Project/Area Number |
18H03780
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
太田 淳 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80304161)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 正信 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (20338312)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | CMOSイメージセンサ / 生体埋植デバイス / 光遺伝学 / 光電子デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 超薄型分散埋植デバイス：マウス脳内に低侵襲で分散埋植可能で，生体機能への光による操作と計測を可能とする超薄型マイクロフォトニックデバイスの実現を目指し，脳内埋植可能フレキシブルマイクロイメージングデバイスと脳内埋植可能フレキシブル光刺激デバイスを試作し，マウス脳内に埋植し，自由行動下でのイメージングと光刺激が可能であることを実証した．そして同時動作を行い，細胞とデバイスとの双方向光通信を実施した．更にイメージセンサ自体の高感度化を目指し，より詳細な蛍光画像解析を可能とするツールの開発を実施した． また蛍光イメージングと細胞外電位計測機能を集積化したデバイスを新たに開発し，蛍光イメージングと細胞外電気計測の同時計測に成功した．
(2) 神経ネットワーク回路の計測と制御：マウス脳内に分散埋植したマイクロフォトニックデバイスによる神経回路への光による操作と計測を実施した．中毒症状に関しては， VTAと側坐核などへのマイクロフォトニックデバイス埋植を行いニコチン投与によるドーパミン神経応答について詳細に解析を行った．また，フォルマリン注射による疼痛応答をDRCやACCに埋植したマイクロフォトニックデバイスにより行った．特にセロトニンニューロン活動を計測し，その応答特性評価を実施した．ドーパミン放出やセロトニン放出につていははマイクロダイアリシス測定結果とも比較を行い，有用な知見を得ることができた．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 光刺激にマイクロLEDアレイデバイスを用いたマウスVTA内のGABAニューロンとドーパミンニューロンの関係についての考察2022
Author(s)
Y. Ohta, T. E. Murakami, M.C. Guinto, M. Kawahara, Y. M. Akay, H. Takehara, M. Haruta, H. Tashiro, K. Sasagawa, M. Akay, J. Ohta
Organizer
NEURO2022
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