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非侵襲・新型人工内耳の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01769
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理
研究機関同志社大学

研究代表者

小林 耕太  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (40512736)

研究分担者 飛龍 志津子  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70449510)
古山 貴文  金沢医科大学, 医学部, 助教 (20802268)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード赤外レーザー / 補聴器 / 人工内耳 / 言語知覚 / 赤外光レーザー / 人工感覚器 / スナネズミ / 難聴 / 神経刺激 / 新型補聴器 / 赤外線レーザー / げっ歯類 / フラビン蛍光タンパクイメージング / 老人性難聴 / 蝸牛 / トノトピー / フラビン蛋白蛍光イメージング / 近赤外レーザー
研究成果の概要

本研究では、これまでの侵襲性の高い人工内耳に代わる新しい手法として、赤外光レーザーによって神経を刺激する手法に着目し、非接触で聴覚神経を刺激することで音知覚が生まれることを定量的に明らかにし、また将来的には非侵襲の人工内耳の開発を目指して、それに必要となる神経科学的基盤に関する基礎的な研究をおこなった。結果、外科手術を必要としない赤外光レーザー人工内耳の実現可能性が示された。今後、社会の老齢化によって一層の深刻化が確実な難聴問題の解決につながりえる成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

言葉や環境音などが聞きづらい、難聴の症状は、高齢者の2割以上が体験する、極めて大きな社会的な課題である。本研究では、赤外光レーザーによって非接触で聴覚神経を刺激することで音知覚が生まれるかを、実験動物(スナネズミ)を対象として検討した。行動実験・生理実験の結果、レーザー刺激は聴覚末梢および中枢を刺激可能であることおよび露光量を調節することで音の大きさ知覚を制御できることが示唆された。この結果は侵襲性が低いレーザー人工内耳・補聴器の実現性を示す

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] Texas A&M(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 老人性難聴に対する赤外光レーザー人工内耳の有効性2021

    • 著者名/発表者名
      重山 尭史, 玉井 湧太 , 松本 和之, 小林 耕太
    • 雑誌名

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      巻: 61 号: 4 ページ: 215-220

    • DOI

      10.14988/00027856

    • NAID

      120006955147

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/27864

    • 年月日
      2021-01-31
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Auditory cortical activity elicited by infrared laser irradiation from the outer ear in Mongolian gerbils.2020

    • 著者名/発表者名
      Tamai Y, Ito Y, Furuyama T, Horinouchi K, Murashima N, Michimoto I, Hishida R, Shibuki K, Hiryu S, Kobayasi KI
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 号: 10 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0240227

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Speech Encoding Scheme for The Extra-cochlear Laser Stimulation System2020

    • 著者名/発表者名
      Tamai Yuta、Matsumoto Kazuyuki、Ito Airi、Hiryu Shizuko、Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE Life Sciences and Technologies

      巻: 2 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/lifetech48969.2020.1570617446

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brain Activity Related to Sound Symbolism: Cross-modal Effect of an Aurally Presented Phoneme on Judgment of Size2019

    • 著者名/発表者名
      S. Itagaki, S.Murai, K.I.Kobayasi
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43457-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infrared Laser Stimulation of Cochlear Nerve through a Tympanic Membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tamai, K. Horinouchi, S. Hiryu, K. I. Kobayasi
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE LifeTech2019

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The suppression of neural epileptic activity on stimulation with a near-infrared laser2019

    • 著者名/発表者名
      T. Furuyama, J. Nakamura, K. I. Kobayasi
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE LifeTech2019

      巻: 1 ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単チャンネル蝸牛刺激システムに利用可能な音声符号化法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      Tamai, Yuta Hiryu, Shizuko Kobayasi, Kohta I.
    • 雑誌名

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      巻: 58 号: 4 ページ: 224-229

    • DOI

      10.14988/pa.2017.0000016914

    • NAID

      120006394927

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/26012

    • 年月日
      2018-01-31
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-modal effect of an aurally presented phoneme on the judgment of a visual object's size2017

    • 著者名/発表者名
      Itagaki, Sachi Kobayasi, Kohta I.
    • 雑誌名

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      巻: 57 号: 4 ページ: 239-243

    • DOI

      10.14988/pa.2017.0000015334

    • NAID

      120006023594

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/24944

    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infrared neural stimulation evokes auditory brain stem responses following the acoustic feature of speech sounds2017

    • 著者名/発表者名
      Tamai, Yuta Shinpo, Yuka Horinouchi, Kensuke Hiryu, Shizuko Kobayasi, Kohta I.
    • 雑誌名

      同志社大学ハリス理化学研究報告

      巻: 57 号: 4 ページ: 254-261

    • DOI

      10.14988/pa.2017.0000015336

    • NAID

      120006023596

    • ISSN
      21895937
    • URL

      https://doshisha.repo.nii.ac.jp/records/24946

    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acoustic characteristics used by Japanese macaques for individual discrimination2017

    • 著者名/発表者名
      Furuyama Takafumi、Kobayasi Kohta I.、Riquimaroux Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Experimental Biology

      巻: 220 ページ: 3571-3578

    • DOI

      10.1242/jeb.154765

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Let there be sound: auditory perception evoked by trans-tympanic laser stimulation in Mongolian gerbils2020

    • 著者名/発表者名
      上中望生,玉井湧太,伊藤優樹,兎田幸司,飛龍志津子,小林耕太,
    • 学会等名
      第80回 日本動物心理学会,オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Dose laser irradiation of auditory nerves create auditory perception?2020

    • 著者名/発表者名
      玉井湧太、上中望生、伊藤優樹、兎田幸司、古山貴文、飛龍志津子、小林耕太
    • 学会等名
      第43回神経科学大会2020オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 赤外光レーザー人工内耳の開発:聴覚マスキングによる知覚の評価2020

    • 著者名/発表者名
      岡本彩, 上中望生, 玉井湧太
    • 学会等名
      第23回 関西支部若手研究者交流研究発表会,オンライン
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Developing new auditory prosthesis: auditory perception evoked by trans-tympanic laser stimulation in Mongolian gerbil2020

    • 著者名/発表者名
      上中望生,玉井湧太,伊藤優樹,兎田幸司,飛龍志津子,小林耕太
    • 学会等名
      第42回 日本比較生理生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Novel auditory prothesis with infrared laser: Flavoprotein fluorescence imaging revealed auditory cortical activity induced by trans tympanic membrane laser irradiation to cochlear nerves2019

    • 著者名/発表者名
      玉井 湧太, 伊藤 優樹, 古山 貴文, 飛龍 志津子, 小林 耕太
    • 学会等名
      Neuro 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Speech encoding scheme for linguistic and paralinguistic information with infrared laser auditory prothesis2019

    • 著者名/発表者名
      山里 遥香,玉井 湧太,松本 和之,吉田 美紀, 飛龍 志津子, 小林 耕太
    • 学会等名
      Neuro 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Auditory prosthesis with an infrared lasor: Replication of acoustic intensity information2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamai, Yuki Ito, Kensuke Horinouchi, Kazuyuki Matsumoto, Shizuko Hiryu, Kohta I. Kobayasi, Takafumi Furuyama
    • 学会等名
      Annual meeting of society for Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Auditory brainstem responses recorded from inferior colliculus in Miniopterus fuliginosus2017

    • 著者名/発表者名
      T. FURUYAMA, K. HASE, S. HIRYU, K. I. KOBAYASI
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Amplification of auditory brainstem response by simultaneous infrared laser stimulation to cochlea2017

    • 著者名/発表者名
      K. HORINOUCHI, Y. TAMAI, S. HIRYU, K. I. KOBAYASHI
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sound symbolism - Related brain area relative to language processing2017

    • 著者名/発表者名
      S. ITAGAKI, S. MURAI, K. I. KOBAYASI
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A new behavioral paradigm for investigating auditory perception of untrained animals: Application of novel object recognition procedure to hearing research2017

    • 著者名/発表者名
      Y. TAMAI, T. NOGUCHI, S. HIRYU, K. I. KOBAYASI
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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