視覚代用臓器『ハイブリッド型人工網膜』に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12358016
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 八木 透 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90291096)
• 研究分担者: 児玉 哲司 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50262861) ; 渡部 眞三 愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・生理学部門, 主任研究員 (10093486) ; 三宅 養三 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30166136) ; 時田 義人 愛知県心身障害者コロニー・発達障害研, 究所・周生期部門, 研究員 (50291175)
• キーワード: 人工眼 / 人工視覚 / 読字 / 神経再生 / 神経栄養因子

研究概要

人間の精緻な視覚機能を完全に代替することが人工眼研究の最終目標であるが、当面の人工眼がもたらす視覚機能は晴眼者のそれとは大きく異なると思われる。それゆえ実際に、人工眼を装着して人が日常生活を送るために人工眼に求められる性能を知る必要がある。そこで本年度は、不完全な視覚を仮想的に再現する実験を行うために、人工眼の使用状態を体験できるシステムを構築した。次に日常生活における典型的なタスクの一つとして「読字」に着目し、読字能力が人工眼の性能によりどのように変化するかを定量的に評価した。実験の結果から、(1)グレーレベルが小さな領域でのみ、その変動が人工眼による視覚機能に重要な影響を与える、(2)刺激電流強度の変化が視覚機能に与える影響は、グレーレベルの変化と比較して小さい、という事実が明らかになった。
また今年度は生存細胞を増加させる手段を見いだし、軸索再生が促進されるかどうか調べた。最も効果的な神経栄養因子の組み合わせを知るために、視神経切断直後、神経栄養因子を単独で1マイクログラム眼球内に注入した。脳由来栄養因子(BDNF),毛様体栄養因子(CNTF),グリア細胞由来栄養因子(GDNF)の投与で、生存細胞数が優位に多かった。次にこれらの神経栄養因子と環状AMP合成酵素の活性を高めるforskolinを眼球内に注入し、その効果を調べた。BDNF、CNTF、forskolinを同時に眼球内投与すると再生細胞が増加していた。しかしBCFを再度投与しても、移植3日後投与では再生細胞数が少なく、増強効果は認められなかった。

研究成果

• [文献書誌] Yagi,T.,Kanda,H.,Watanabe,m.,Uchikava,Y.: "Effects of electrode configuration and pulse parameters in visual prosthesis"Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS). 41、4. S102 (2000)
• [文献書誌] 八木透,渡部眞三,内川嘉樹: "視覚の人工臓器「人工眼」の研究開発"医用電子と生体工学. 38. 9 (2000)
• [文献書誌] 神田寛行,八木透,渡部眞三,内川嘉樹: "視覚系視神経への電気刺激に関する研究〜人工眼開発を目指して〜"医用電子と生体工学. 38. 97 (2000)
• [文献書誌] 八木透,渡辺眞三,内川嘉樹: "失明者の視覚を再生する「人工眼」の研究開発"電子情報通信学会技術研究報告書. OME99-115. 7-12 (2000)
• [文献書誌] 八木透,内川嘉樹: "人工眼"Clinical Neuroscience神経再生と機能修復. 18・11. 1320-1322 (2000)
• [文献書誌] 八木透,内川嘉樹: "人工眼の開発研究の現状"第36回日本眼光学学会・第15回眼科ME学会.合同学会. 19 (2000)