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光学的二次元脳活動計測法による人工内耳のための神経生理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 06454484
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 耳鼻咽喉科学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

谷口 郁雄  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (60014255)

研究分担者 細川 浩  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (80181501)
堀川 順生  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (50114781)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
1995年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1994年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード人工内耳 / 光学的脳活動計測法 / 神経生理学的研究 / 蝸牛電気刺激
研究概要

人工内耳の臨床的研究は国内外で30年以上に渡って行われてきた。人工内耳患者の音声認識を向上させるために払われた努力に比べて、その結果は未だ充分とはいえない。人工内耳での音声認識の効率を改善するためには、基礎的な神経生理学的研究を行い、内耳刺激の最適条件を知ることが必要である。われわれは電位感受性蛍光色素(RH795)を用いた光学的二次元計測法により、内耳を音あるいは電気で刺激したときの、モルモットの皮質聴覚領の神経活動を時空間パターンとして観察した。蝸牛の第1及び第2回転の前庭階と鼓室階に電極を挿入して双極電極として用い、200μsの幅の電気的パルスによる刺激を行い、それに対する応答と、その部位に対応する周波数の音刺激に対する応答とを比較した。これらの刺激で誘発される皮質からの蛍光の強さの変化は12×12チャンネルのフォトダイオード・アレイを光センサーとして用いて記録した。光信号の振幅はカラーコード化して、0.57ms毎に時間的に連続する二次元の画像として表示した。
電気刺激に対する応答波形は音刺激の場合と同様に、速い成分と遅い成分から成っている。その波形と振幅は刺激の強さに依存する。音刺激の場合は、音圧レベルが高ければ高いほど鋭く大きくなる。しかし電気刺激の場合は、刺激強度を上げてゆくと、早く飽和し、逆に減少するようになる。つまり電気刺激の場合、応答のダイナミック・レンジは極めて狭い。つまり、聴神経への直接刺激により、情報の圧縮が起こっている。その圧縮比は対数スケールで約2.5であった。潜時も刺激強度の変化に対してほぼ一定であった。さらに、これらの二つの異なる刺激モードに対する応答を時空間パターンとして比較すると、本研究で用いたような刺激方法で蝸牛を電気刺激すれば、その応答パターンは聴覚皮質での周波数局在を音刺激の場合と同様に再現できることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 谷口郁雄 他: "蝸牛内電気刺激による聴覚皮質神経活動のオプティカル・イメージング" Audiol.Jpn.38. 543-544 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森山俊男 他: "異なった方向からの音刺激によるモルモット皮質聴覚領の両耳応答の時空間パターン" Audiol.Jpn.38. 735-736 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi,I.et al.: "Optical imaging of neural activity in audotiry cortex induced by intracochlear electrical stimulation." Proceedings of IBRO Satellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex". (in press). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriyama,T.et al.: "Optical recording of azimuth representation in guinea pig auditory cortex." Proceedings of IBRO Satellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex". (in press). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi,I.et al.: "Optical imaging of cortical activity induced by intracochlear electrical stimulation" Biomedical Res.(in press). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "Optical imaging of spatiotemporal patterns of glutamatergic excitation and GAB Aergic inhibition in the guinea pig auditory cortex in vivo." J.Physiol.(in press). (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] "Two-dimensional optical recording of neural activities of guinea pig auditory cortex in response to acoustic stimuli." International symposium of "Dynamics of Neural Processing". Extended abstracts book. 44-48 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hosokawa, Y., Horikawa, M.Nasu and I.Taniguchi: "Binaural interaction in the guinea pig auditory cortex observed by optical recording." Assoc.Res.Otolaryngol Abstr. 23-93 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horikawa, J., I.Taniguchi, Y.Hosokawa, M.Kubota and M.Nasu: "Glutamatergic excitation and GABA ergic inhibition in guinea pig auditory cortex observed by in-vivo optical recording" Neurosci.Res.Suppl. 19. S213 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hosokawa, Y., J.Horikawa, M.Nasu and I.Taniguchi: "Binaural responses of guinea pig auditory cortex observed by optical imaging method" Jpn.J.Physiol. 44, Suppl.1. S195 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriyama, T., Y.Hosokawa, J.Horikawa and I.Taniguchi: "Spatio-temporal representation of sound localization in the guinea pig auditory cortex measured by optical recording" Neurosci.Res.Suppi. 19. S213 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horikawa, J., Y.Hosokawa, M.Kubota, M.Nasu and Taniguchi I: "Excitatory and inhibitory mechanism in the auditory cortex of guinea pigs observed by in-vivo optical recording" 4th IBRO World Congress of Neuroscience, Abstr. 288 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi, I., J.Horikawa, Y.Hosokawa and M.Nasu: "Optical imaging of neural activity in audotiry cortex induced by intracochlear electrical stimulation." IBRO Satellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex". 20-50 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi, I., J.Horikawa and Y.Hosokawa: "Optical imaging of cortical activity induced by intracochlear electrical stimulation" International Symposium "Plastic Change in the Vecoauditory System of the Brain", Abstr. 18 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriyama, T., J.Horikawa, Y.Hosokawa and I.Taniguchi: "Optical recording of azimuth representation in guinea pig auditory cortex" IBRO Satellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex".

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hosokawa, Y., J.Horikawa, M.Nasu and I.Taniguchi: "Optical recording of guinea pig auditory cortex induced by intracochlear electrical stimulation" Jpn.J.Physiol. 45 : Suppl.1. S169 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horikawa, J., Y.Hosokawa, M.Nasu and I.Taniguchi: "Spatial and temporal characteristics of inhibition in the guinea pig auditory cortex studied by optical recording" Jpn.J.Physiol. 45 : Suppl.1. S161 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Moriyama, T., Y.Hosokawa, J.Horikawa and I.Taniguchi: "Frequency dependency of directional sensitivity in guinea pig auditory cortex observed by optical imaging" Jpn.J.Physiol. 45 : Suppl.1. S160 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniguchi, I., J.Horikawa, Y.Hosokawa and M.Nasu: "Optical imaging of cortical activity indeced by intracochlear electrical stimulation" Biomedical Res. (in press). (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Horikawa, J., Y.Hosokawa, M.Kubota, M.Nasu and I.Taniguchi: "Optical imaging of spatiotemporal patterns of glutamatergic excitation and GABAergic inhibition in the guinea pig auditory cortex in vivo" J.Physiol. (in press). (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 谷口郁雄 他: "蝸牛内電気刺激による聴覚皮質神経活動のオプティカル・イメージング" Audiol.Jpn.38. 543-544 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 森山俊男 他: "異なった方向からの音刺激によるモルモット皮質聴覚領の両耳応答の時空間パターン" Audiol.Jpn.38. 735-736 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi,I.et al.: "Optical imaging of neural activity in audotiry cortex induced by intracochlear electrical stimulation." Proceedings of IBRO Satellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex". (in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Moriyama,T.et al.: "Optical recording of azimuth representation in guinea pig auditory cortex." Proceedings of IBRO Statellite Symposium "Processing in Auditory and Language Cortex". (in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi,I.et al.: "Optical imaging of cortical activity induced by intracochlear electrical stimulation" Biomedical Res.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "Optical imaging of spatiotemporal patterns of glutamatergic excitation and GABAergic inhibition in the guinea pig auditory cortex in vivo." J.Physiol.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "Two-dimensional optical recording of neural activities of guinea pig auditory cortex in response to acoustic stimuli." Extended Abstracts Book of International Symposium of "Dyanamics of Neural Processing". 44-48 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "Spatiotemporal responese change in rat auditory cortex during cerebral ischemia monitored by optical recording." Assoc.Res.Otolaryngol.Abstr.23 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hosokawa,Y.et al.: "GABA responses in guinea pig auditory cortex observed by optical recording." Neurosci.Res.Suppl.19. S212 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "After-discharges in the auditory cortex of the mustached bat : No oscillatory discharges for binding auditory information." Hearing Res.76. 45-52 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Moriyama,T.et al.: "Responses of inferior collicular neurons of the FM bat,Eptesicus fuscus,to pulse trains with varied pulse amplitudes." Hearing Res.79. 105-114 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa,J.et al.: "Effects of inhibitory and excitatory channel blockers on neural responses of guinea pig auditory cortex studied by in-vivo optical recording." Jpn.J.Physiol.44 Suppl.1. S195 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2025-11-19  

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