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2019 Fiscal Year Annual Research Report

耳鳴の脳活動の解明と質感制御

Publicly Offered Research

Project AreaUnderstanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology
Project/Area Number 18H04999
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高橋 宏知  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (90361518)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Keywords聴覚 / 脳
Outline of Annual Research Achievements

耳鳴は,主観的・意識的な知覚であり,脳で作り出される.さらに耳鳴が不快な情動を生み出すと,症状を重篤化し,QOLの深刻な低下を招く.本研究の目的は,耳鳴の発生・重篤化の脳内メカニズムを解明したうえで,音提示(音響療法),音学習(行動療法),投薬などにより,耳鳴知覚の質感を変え,症状を改善できる手法を見出すことである.
最近の報告では,主訴に初診受診した患者に対し,耳鳴実態調査を実施したところ,被験者の21%に聴覚過敏を認めた.これらの聴覚過敏有症者は,非有症者よりも,耳鳴の拍動性,大きさ,苦痛度などに顕著な傾向を認めた.この結果から,聴覚過敏が耳鳴有症者のQOLの低下を招くと考えられる.
そこで動物実験でも,聴覚過敏様症状に注意して,行動実験と生理実験の結果を精査した.行動実験では,音響曝露により,プレパルス抑制が増加する個体も認められた.これは,音響曝露により,聴覚過敏が生じたと考えられる.次に,この聴覚過敏様症状と相関する脳活動を探索した.具体的には,聴覚野第4層で計測した神経信号を解析対象とし,視床からの聴覚野への入力情報である局所電場電位の大きさ (LFP) と,聴覚野からの出力情報である発火量 (Spikes; SPK) を定量化し,曝露群と統制群とで比較した.その結果,LFPとSPKの活動強度比(聴覚野ゲイン)は,統制群では刺激音圧の低下に伴い増加する傾向にあった.一方で曝露群では,統制群ほど顕著なゲインの増加傾向はみられなかった.また,SPKの反応強度は,聴覚過敏を示唆する行動指標と相関した.
これらの結果は,音響外傷に伴う聴覚野ゲインの変化は,聴覚過敏と密接に関わる可能性を示唆する.また,聴覚野レベルでのゲイン調整が,耳鳴治療の有効なターゲットになり得る.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 8 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Darwinian computation with a functional map of the auditory cortex2020

    • Author(s)
      Takahashi Hirokazu
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 41 Pages: 39~47

    • DOI

      doi.org/10.1250/ast.41.39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Micro-electrocorticogram Measurement in the Auditory Cortex of Rats during Auditory Tasks2019

    • Author(s)
      Ishizu Kotaro、Isoguchi Shiramatsu Tomoyo、Ogawara Koichi、Takahashi Hirokazu
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 139 Pages: 625~631

    • DOI

      doi.org/10.1541/ieejeiss.139.625

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tone frequency representation beyond the tonotopic map: Cross-correlation between ongoing activity in the rat auditory cortex2019

    • Author(s)
      Wake Naoki、Shiramatsu Tomoyo Isoguchi、Takahashi Hirokazu
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 409 Pages: 35~42

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neuroscience.2019.04.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autoencoding of long-term scalp electroencephalogram to detect epileptic seizure for diagnosis support system2019

    • Author(s)
      Emami Ali、Kunii Naoto、Matsuo Takeshi、Shinozaki Takashi、Kawai Kensuke、Takahashi Hirokazu
    • Journal Title

      Computers in Biology and Medicine

      Volume: 110 Pages: 227~233

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.compbiomed.2019.05.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancing listening capability of humanoid robot by reduction of stationary ego‐noise2019

    • Author(s)
      Wake Naoki、Fukumoto Masaaki、Takahashi Hirokazu、Ikeuchi Katsushi
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      Volume: 14 Pages: 1815~1822

    • DOI

      10.1002/tee.23008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Behavioral evaluation of auditory stream segregation in rats2019

    • Author(s)
      Noda Takahiro、Takahashi Hirokazu
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 141 Pages: 52~62

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.03.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] エンジニアのための脳科学のすすめ2019

    • Author(s)
      高橋宏知
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 102 Pages: 881~888

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AIによるてんかん脳波の自動検出2019

    • Author(s)
      高橋宏知,川合謙介
    • Journal Title

      Medical Technology

      Volume: 47 Pages: 1071~1073

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レポート可能な聴知覚に対する視床電気刺激の影響2020

    • Author(s)
      阿部泰己, 石津光太郎, 白松(磯口)知世, 高橋宏知
    • Organizer
      電気学会研究会資料医用・生体工学研究会[開催中止]
  • [Presentation] げっ歯類モデルにおけるミスマッチネガティビティの多点計測2020

    • Author(s)
      白松(磯口)知世,高橋宏知
    • Organizer
      音響学会2020年春季研究発表会[開催中止]
    • Invited
  • [Presentation] Decoding of Darwinian neural activities in the auditory cortex2020

    • Author(s)
      Hirokazu Takahashi
    • Organizer
      The 6th CiNet Conference: Brain-Machine Interface Medical Engineering based on Neuroscience
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Neural correlates of tinnitus in the auditory cortex of rat2020

    • Author(s)
      Hirokazu Takahashi and Naoki Wake
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会[開催中止]
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ラット覚醒下での視床-聴皮質の多点同時電気生理計測2019

    • Author(s)
      石津光太郎,高橋宏知
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [Presentation] 迷走神経刺激がラット聴皮質の定常的な神経活動の情報表現に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      白松(磯口)知世,井林賢志,川合謙介,高橋宏知
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [Presentation] ラット脳の電気刺激による聴知覚操作の検討2019

    • Author(s)
      阿部泰己,石津光太郎,和家尚希,高橋宏知
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [Presentation] 視床‐聴皮質間における情報流の覚醒下および麻酔下での比較2019

    • Author(s)
      石津光太郎,高橋宏知
    • Organizer
      2019年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集
  • [Presentation] 迷走神経刺激による視床-聴皮質の可塑的変化2019

    • Author(s)
      白松(磯口)知世,井林賢志,日露理英,川合謙介,高橋宏知
    • Organizer
      2019年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集
  • [Presentation] 人工知能 vs. 生命知能2019

    • Author(s)
      高橋宏知
    • Organizer
      ERATO池谷脳AIプロジェクト キックオフ公開シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 深層学習による脳波からの発作検出(シンポジウム11 てんかん診療へのAIの応用)2019

    • Author(s)
      高橋宏知
    • Organizer
      第53回日本てんかん学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 麻酔下ラット聴皮質における単一試行のミスマッチネガティビティ2019

    • Author(s)
      白松(磯口)知世,高橋 宏知
    • Organizer
      第49回日本臨床神経生理学会学術大会抄録集
    • Invited
  • [Presentation] 麻酔下ラットにおける視覚ミスマッチネガティビティ2019

    • Author(s)
      森 叶人,白松 (磯口) 知世,石津 光太郎,高橋 宏知
    • Organizer
      第49回日本臨床神経生理学会学術大会抄録集
    • Invited
  • [Presentation] Intelligence emerging from dissociate culture of neurons on MEA2019

    • Author(s)
      Hirokazu Takahashi
    • Organizer
      ASUKA Symposium 2019 (Advanced Science for Future in Kashihara) A New phase of Regenerative Medicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 生き物と音の事典2019

    • Author(s)
      生物音響学会
    • Total Pages
      464
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4254171679
  • [Remarks] 研究代表者のウェブページ

    • URL

      http://www.ne.t.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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