2021 Fiscal Year Annual Research Report
磁気薬学の創発に向けた高精度な局所脳刺激法の開発：スパースモデリング法の応用展開
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19H04178
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
舘野 高 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00314401)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神保 泰彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20372401)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 磁気刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，低侵襲的に中枢神経系を外部から磁気刺激して，体内臓器や末梢系効果器に神経信号を正確に送信し，脳疾患の治療や体内合成物質を効果的に放出させる新技術の開発を目指した．本研究課題は，今年度が計画期間の最終年度であった．最終期間は，過去2年間に予備的な実験を行ってきた磁気刺激インターフェースを実際に動物実験で評価することを中心に研究を進めた．特に，磁気刺激デバイスの構造モデルのシミュレーション結果に基づいて試作したマイクロサイズの挿入型コイルやミリサイズの単一型コイルを齧歯類のモデル動物の生体脳に応用した．
また，アレイ型コイルを用いて動物実験を行った．前年度までの実施期間に検討してきた刺激条件を用いて，齧歯類の大脳皮質神経細胞の神経活動を誘発して記録する実験を行い，探索した実験条件の最終的な確認および評価を行った．次に，磁気刺激応答が神経活動に由来するかを判定するため，神経活動の薬理的な阻害剤を利用して脳内の磁気刺激よる電気的な誘発応答の変化を観察し，その誘発応答が神経活動に由来することを確認した．同様に，サブミリサイズのコイルを複数個配列した磁気刺激デバイスを用いて神経活動の誘発応答を確認した．これらの結果から，本課題で試作した磁気刺激インターフェースは，脳活動の誘発が可能であることが明らかになった．
さらに，可塑性を誘発する複数の刺激条件で実際に磁気刺激を実施し，短時間継続する可塑的変化を誘発するための条件を確認した．以上のように，本課題で得られた一連の研究結果について，その内容を整理して学会等で発表した．また，一部の内容は論文誌に投稿する準備を現在進めている．
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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