2016 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
26242040
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
高橋 宏知 東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川合 謙介 自治医科大学, 医学部, 教授 (70260924)
國井 尚人 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80713940)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 聴覚 / 迷走神経 / 大脳皮質 / 視床 / てんかん発作 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，迷走神経刺激療法 (VNS) による脳活動の調整機能を明らかにし，さらに新たな利用方法を探索することである．具体的には， (i) 大脳皮質内の神経活動や皮質・視床の相互作用に対して，VNSが及ぼす影響を調べ，てんかん発作の発生と抑制のメカニズムを明らかにすること，(ii) VNSによる神経活動の調整が，知覚・認知と記憶・学習機能に及ぼす影響を調べて，VNSと音学習を併用した耳鳴治療 (TRT) の可能性を探索することである．これまでに，VNSが神経活動に及ぼす影響は，大脳皮質の層ごとに異なることを明らかにした．入力層の4層では反応閾値が広がり，中間層の2/3層は活性化し，出力層の5/6層は不活性化する．本年度は，まず，移動エントロピーにより，各層間の情報の流れを定量化し，それらが解剖学的な特徴と合致することを確かめた．また，4 mm角に100計測点を有する電極を用いて，層ごとに神経活動パターンを調べた．活動パターンから音情報をデコーディングしたところ，2/3層のデコーディングは，4層や5層よりも難しかった．これらの集団的な情報表現に対するVNSの影響は現在調査中である．VNSが聴知覚に与える影響を調べるために，ラットの聴力検査を実現できる実験系を構築した．この系ではラットの頭部を固定した状態でレバーを引かせる．音に対してレバーを引くようにラットを訓練することで，ラットの聴知覚を報告させられる．強大音に暴露してラットを難聴にしたところ，予想通り，レバー引き行動の頻度の低下を認めた．また，耳鳴様行動を示す個体も認められた．これらの実験により，VNSが聴知覚に与える影響を調べる目途がついた．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
VNSの影響を調べるための実験が着実に進められている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに確立してきた実験系を利用して，VNSが神経活動に与える影響を定量化したうえで，VNSの効果の多様性を説明する．たとえば，2/3層の活性化は，知覚情報処理のフィードフォワード経路に影響するので，記憶・認知パフォーマンスの向上を促すと予測できる．逆に，5/6層の不活性化は，高次領野から低次領野へのフィードバック経路を抑えるので，高次領野からのてんかん発作の伝播を抑制できると考えられる．また，これらの影響を行動実験でも考察する．臨床研究では，これまでに，手術前後でVNSを計測した症例が蓄積されてきたので，これらの症例を整理し，VNSが脳波に与える影響を調べる．これらのにより，脳波と症状，さらには動物実験で得た脳内の同期とを関連付けることを目指す．
|
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Pure Tone Audiometry and Audiograms in Rats2017
Author(s)
Naoki Wake, Kotaro Ishizu, Tomoyo I. Shiramatsu, Ryohei Kanzaki, and Hirokazu Takahashi
Organizer
40th annual midwinter research meeting, Aoosication for research in otolaryngology
Place of Presentation
Baltimore, USA
Year and Date
2017-02-11
Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
