2023 Fiscal Year Annual Research Report
極短音響パルスのエネルギ流束に着目したニューロモジュレーション
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19H04460
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 桂一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00737926)
川内 聡子 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 生体情報・治療システム研究部門, 准教授 (20506505)
佐藤 俊一 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 生体情報・治療システム研究部門, 教授 (90502906)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 極短音響パルス / マウス / 脳 / 細胞内Ca2+濃度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳にある神経細胞を刺激して脳の神経活動を調整するニューロモジュレーションを実現する技術として，脳深部まで刺激でき，かつ非侵襲な音響刺激法に期待が掛かっている．しかしながら，脳にある神経細胞を再現性良く応答させることを実現できてない．そこで本研究は，極短音響パルスのエネルギ流束に依存して脳にある神経細胞が応答するか検証し，細胞応答により副作用なくマウスの運動反応が誘発されるのか検証し，極短音響パルスによるニューロモジュレーションを実証することを目的とする．
４年目は，マウス脳で細胞内Ca2+濃度を計測しつつ，マウス脳へ極短音響パルスを照射する実験系を使いつつ，阻害実験を展開する準備を進めた．これまでは，細胞内Ca2+濃度を計測できるタンパク質を発現するマウスを使用していたものの，実験コストを下げる目的から，野生型のマウスを使うことにした．また阻害剤を脳に到達させるためには硬膜を除去する必要があり，除去に必要な手技を獲得する必要があった．比較的一般的な手技ではあるものの，極短音響パルスを脳に照射して得られる応答に再現性を得るのに困難を極めた．現状として，神経細胞の関与を検討しつつある段階に入っているが，再現性を確保するにはなお追加での実験を要する．また極短音響パルスを安定して複数回発生させる系を確立させた．具体的には，これまでの黒色ゴムに代わり，黒色流体を使用した．流体を使用することで気泡を除去しつつ連続して複数回極短音響パルスを発生させることができるようになった．
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| Research Progress Status |
令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。
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