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閉ループ電気生理による神経活動ダイナミクスのフィードバック制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K01847
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 脳計測科学
研究機関北海道大学

研究代表者

西川 淳  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20392061)

研究協力者 舘野 高  
大高 友斗  
橘 唯至  
羽賀 健亮  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード神経科学 / 聴覚皮質 / 神経工学 / 生体生命情報学 / 生物・生体工学 / 情報工学 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

本研究では,閉ループ電気生理を用いて特定の脳領域における神経応答特性を制御する新規手法を提案した.まず,フラビンタンパク質蛍光イメージングと局所電場電位計測を用いて齧歯類聴覚皮質における各サブ領域および層における時間周波数受容野(STRF)を体系的に調べた.特に,覚醒自由行動下のマウス聴覚皮質では,異なる2つの行動文脈においてSTRFの特性が動的に遷移することを明らかにした.得られた知見をもとに,各サブ領域および層にまたがる多点シリコン電極を刺入し,聴覚応答を計測しながらSTRFを実時間で推定し,その結果に応じて特定のチャンネルを多点電流刺激できるシステムを構築することに成功した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Flavoprotein fluorescence imaging-based electrode implantation for subfield-targeted chronic recording in the mouse auditory cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Jun、Ohtaka Yuto、Tachibana Yuishi、Yanagawa Yasutaka、Osanai Hisayuki、Haga Takeaki、Tateno Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 293 ページ: 77-85

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2017.08.028

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An analysis of nonlinear dynamics underlying neural activity related to auditory induction in the rat auditory cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Masanari Noto, Jun Nishikawa, Takashi Tateno
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: in press ページ: 58-83

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2015.12.060

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自由行動下のマウス聴覚皮質における聴覚神経応答の文脈依存性2016

    • 著者名/発表者名
      橘唯至,舘野高,西川淳
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: NC2015-99 ページ: 173-178

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ラット聴覚皮質における音誘発応答の脳領域および層依存性2015

    • 著者名/発表者名
      羽賀健亮,舘野高,西川淳
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: NC2015-49 ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 耳鳴の周波数地図再組織化 - 効率的符号化原理と聴覚系秩序の崩壊 -2017

    • 著者名/発表者名
      舘野高,西川淳
    • 学会等名
      第27回 日本数理生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Combining multi-unit recording and flavoprotein fluorescence imaging reveals field- and layer-specific sound-evoked neural responses in the rodent auditory cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishikawa, Takeaki Haga, Yuishi Tachibana, Yuto Ohtaka, Yasutaka Yanagawa, Hisayuki Osanai, and Takashi Tateno
    • 学会等名
      The 46th Annual meeting of Society for Neuroscience (Neuroscience 2016)
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 聴覚皮質局所回路における誘発応答の計測とその制御2016

    • 著者名/発表者名
      西川淳,舘野高
    • 学会等名
      計測自動制御学会 ライフエンジニアリング部門シンポジウム2016
    • 発表場所
      大阪国際交流センター(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多点電極計測とフラビンタンパク質蛍光イメージングにより明らかにされる齧歯類聴覚皮質における脳領域および層依存的な音誘発応答2016

    • 著者名/発表者名
      西川 淳,羽賀 健亮,橘 唯至,大高 友斗,柳川 康貴,長内尚之,舘野 高
    • 学会等名
      第39回 日本神経科学大会 (Neuroscience 2016)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自由行動下のマウス聴覚皮質における聴覚神経応答の文脈依存性2016

    • 著者名/発表者名
      橘唯至,舘野高,西川淳
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会(玉川大学)
    • 発表場所
      東京都町田市
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット聴覚皮質における音誘発応答の脳領域および層依存性2015

    • 著者名/発表者名
      羽賀健亮,舘野高,西川淳
    • 学会等名
      ニューロコンピューティング研究会(名古屋工業大学)
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院情報科学研究科 生命人間情報科学専攻 神経制御工学研究室 HP

    • URL

      http://tt-lab.ist.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 北海道大学 大学院情報科学研究科 生命人間情報科学専攻 神経制御工学研究室 ホームページ

    • URL

      http://tt-lab.ist.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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