| 研究課題/領域番号 |
18K12059
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 三重大学 (2020-2021)
大阪大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
林田 祐樹 三重大学, 工学研究科, 教授 (10381005)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 医用生体工学 / 神経工学 / 神経補綴 / 人工視覚 / 脳皮質内刺激 / 神経インタフェース / 電子デバイスシステム / 神経生理学実験 / 生理学実験 / 埋植型電子デバイス / 脳皮質刺激 |
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| 研究成果の概要 |
難治性の神経機能障害に対する神経補綴の確立には、脳などの対象組織内の時空間的な神経活動を精密に駆動/制御する手法・技術が求められている。本研究では、1)先行開発の多チャンネル神経刺激モジュールを制御するハードウェアシステムと、このシステムによって生成される時空間パターン刺激の設計を行うためのGUIソフトウェアを開発した。２）脳切片試料を用いたミリ秒分解能の高速膜電位イメージング実験により、脳皮質内の単一微小電極刺激に誘発される時空間的な神経活動の特性とその生理学的メカニズムについて、さらに、複数微小電極からの刺激に対する神経応答の時空間的な独立性と非線形加法性について新たな知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した神経組織内刺激システムは、先行開発した刺激デバイスの追加接続によって最大4096チャネルの微小電極を介して、高精度の時空間パターン電流刺激を生成可能とし、特に①チャネル数変更の高い自由度、②刺激パターンの一括設計・管理、③刺激による神経駆動実証済み等の点において他に類が無く、次世代型神経補綴の実現に向けた臨床前研究において極めて有用なツールとなる。また本研究で見出した刺激印加後の数～数十ミリ秒以内に生じる刺激誘発性神経活動に関する新知見は、それが高時間分解能のイメージングデータから得られたことより、その確証性は非常に高く、また組織内での微小電極配置の定量設計等に不可欠となる。
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