非ヒト霊長類を用いた時間干渉による低侵襲脳局所刺激法の開発とその神経基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 22K12745
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90030:認知科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鴻池 菜保 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 特定助教 (80645169)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 霊長類 / 局所脳刺激 / 認知機能 / 神経活動記録 / 脳刺激法 / コモンマーモセット / マカクサル

研究開始時の研究の概要

本研究は非ヒト霊長類であるコモンマーモセットおよびマカクサルを用い、交流電流を利用して脳に直接侵襲を与えることなく、脳の深部を含めた局所の神経活動を修飾できる新しい脳局所刺激法である時間干渉刺激法を用いた脳局所刺激法を確立することを目的とする。脳局所刺激中の覚醒下のサルの大脳皮質から神経活動を記録することで、時間干渉刺激法の脳への作用メカニズムを解明する。さらに、認知課題を遂行中のサルの前頭葉をこの手法で刺激することで、特定の周波数刺激が脳の高次機能へ与える影響を調べる。

研究実績の概要

異なる周波数の交流電流を同時に流すと、重なりあう部分で干渉電流が発生する。この現象を非ヒト霊長類に応用して、脳の外に置いた電極から、脳に触ることなく脳の一部を電気的に刺激する方法を確立するのが本研究の目的である。脳の局所を刺激している間の覚醒下のサルから神経活動を記録することで、この電気刺激手法が脳活動にどのような影響を与えるかをしらべる。本年度は、海外を拠点とする研究協力者と打ち合わせを重ね、刺激電極の設置位置や刺激パラメータの検討をおこなった。また、脳への刺激なく小型のサルから神経活動を記録する実験システムを立ち上げ、比較対照とするデータを取得した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

刺激装置のセットアップと、覚醒下のサルから神経活動を記録する準備が整ったため、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

今後は、実際に動物を用いた脳局所刺激実施し、電極の位置による脳局所刺激の範囲や部位、近隣の神経活動への影響を検討していく。