Development of a step-by-step analyzable artificial vision experimental system using small animals

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12633
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology (2022); Advanced Telecommunications Research Institute International (2021); Doshisha University (2020)
• Principal Investigator: Masuda Akira 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 客員助教 (30612121)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 春田 牧人 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (40733663) ; 高橋 晋 同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (20510960)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 人工視覚 / 光遺伝学 / 視覚野 / 小動物 / 神経細胞 / 行動

Outline of Final Research Achievements

Artificial vision stimulates the visual system to reproduce experiences and holds promise for restoring visual impairments. To achieve advanced restoration, understanding the relationship between brain activity and artificial vision perception is crucial. Our objective is to establish a platform that clarifies the stimulus-neural response-behavior relationship. We pursue three tasks: (1) developing a multi-point light stimulation system with a red LED array and focusing lens, (2) integrating electrophysiological measurement into a compact neural activity imaging device, and (3) constructing an artificial vision segregation task with light stimulation and a dual-licking system in the primary visual cortex, validating performance for each. Combining these efforts will comprehensively elucidate the stimulus-neural response-behavior relationship in the future.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人工視覚の研究は、視覚障害者の回復に期待される技術であり、視覚障害者だけでなく、その周囲の支援を行う方も含め、社会的に重要な意義を持つ。この研究では、人工視覚の刺激、神経応答、行動の関係を明確にするための要素技術としてプラットフォームを確立し、これらを組み合わせることで、刺激、神経応答、行動の関係をより明確にし、さらにはより自然に近い人工視覚の実現へ応用されることが期待さされる。その先には、視覚障害者の生活の質を向上させ、彼らの社会参加を促進する可能性があると思われる。