網膜刺激型及び視神経刺激型人工視覚が視覚中枢及び反対眼に及ぼす影響についての検討

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24791853
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 西田 健太郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70624229)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 人工視覚

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、難治性眼疾患である網膜色素変性に対する網膜刺激型（STS）及び視神経刺激型（AV-DONE）人工視覚による治療が、視覚中枢及び反対眼に及ぼす神経賦活化作用を確認し、これを用いた新しい治療法の可能性を検討するものである。まず、有色家兎に、STSの刺激電極を眼球（強膜ポケット内）に埋植し、視覚野にネジ電極を埋植して慢性の刺激系、および観測系を確立した。これを用いて、電気刺激による脳での誘発電位（EEP）、光による脳での誘発電位（VEP）、光による網膜での誘発電位（ERG）を1ヶ月ごとに埋植直後から6ヶ月後まで安定して測定することが出来た。次に、これと同様の刺激系および観測系を視細胞障害モデルのRCSラットに埋植を行い、3ヶ月間の慢性通電に成功した。電気刺激による視覚中枢への影響を評価する際に、対象となる大脳が小さく評価が行いやすいラットを用いて、STSよりも中枢に影響が出やすいと思われるAV-DONEを用いて、臨床試験で用いる刺激パラメーターで1週間ごとに2時間のAV-DONEによるRCSラットに対する連続通電を6ヶ月間行った。その結果、EEPが確実に得られたのは術後3ヶ月であった。また、埋植眼球に対する侵襲が大きくなったため、通電を行った眼とその反対眼での比較は困難であった。6ヶ月の慢性通電後に大脳の凍結切片を作成し、これらに対してGFAP、FGF、BDNF、CNTFの免疫染色を行った。その結果、慢性通電後とShamの間では明らかな差を認めなかったものの、一部の慢性通電後の固体では、GFAPに強く染色される固体があったことから、長期間の視神経電気刺激により脳に影響を与える可能性があることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Surgical feasibility and biocompatibility of wide-field dual-array suprachoroidal–transretinal stimulation prosthesis in middle-sized animals (2016)
  • Author(s): Lohmann TK, Kanda H, Morimoto T, Endo T, Miyoshi T, Nishida K, Kamei M, Walter P, Fujikado T
  • Journal Title: Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. Volume: 254 Pages: 661-673
  • DOI: 10.1007/s00417-015-3104-1.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Visual Sensation by Electrical Stimulation Using a New Direct Optic Nerve Electrode Device (2015)
  • Author(s): Nishida K, Sakaguchi H, Kamei M, Gonzalez C, Terasawa Y, Montoya R, Fujikado T, Fontan R, Ozawa M, Mercardo H, Nishida K
  • Journal Title: Brain Stimul. Volume: 8 Pages: 678-681
  • DOI: doi: 10.1016/j.brs.2015.03.001.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Visual sensation by optic nerve electrical stimulation (2016)
  • Author(s): Nishida K
  • Organizer: Neurotalk2016
  • Place of Presentation: 北京（中華人民共和国）
  • Year and Date: 2016-05-20 – 2016-05-22
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 人工視覚の現状と未来 (2015)
  • Author(s): 西田健太郎
  • Organizer: 第54回日本網膜硝子体学会総会・第32回日本眼循環学会 合同学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-12-04 – 2015-12-06
• [Presentation] Visual Sensation by Electrical Stimulation Using a New Direct Optic Nerve Electrode Device (2015)
  • Author(s): Nishida K, Sakaguchi H, Kamei M, Cecilia-Gonzalez C, Terasawa V, Velez-Montoya R, Fujikado T, Sanchez-Fontan R, Ozawa M, Quiroz-Mercado H, Nishida K
  • Organizer: American Society of Retina Specialists 33rd Annual Meeting
  • Place of Presentation: ウィーン（オーストリア）
  • Year and Date: 2015-07-10 – 2015-07-14
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Suprachoroidal Stimulation Approach to Visual Prosthetics (2015)
  • Author(s): Nishida K
  • Organizer: The 30th Asia-Pacific Academy of Ophthalmology Congress
  • Place of Presentation: 広州（中華人民共和国）
  • Year and Date: 2015-04-01 – 2015-04-04
  • Int'l Joint Research / Invited