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2005 年度 実績報告書

光コヒーレンス断層法による脳微小循環と神経活動の時空間カップリングの解析

研究課題

研究課題/領域番号 16591467
研究機関国立循環器病センター(研究所)

研究代表者

関 淳二  国立循環器病センター(研究所), 生体工学部, 室長 (20163082)

研究分担者 中山 泰秀  国立循環器病センター(研究所), 生体工学部, 室長 (50250262)
高見沢 計一  国立循環器病センター(研究所), 生体工学部, 室員 (10163312)
キーワード光コヒーレンス断層法 / 微小循環 / 神経循環カップリング / 2次元電極 / フィールドポテンシャル / 光反射特性 / 機能的充血 / コラム構造
研究概要

脳における神経活動と局所脳血流量は強く相関しており、神経-循環カップリングとして知られている。生体組織に対して10ミクロン程度の空間解像度で深さ数mmにわたる断層像が得られる光コヒーレンス断層法(OCT)は、層構造やコラム構造などサブミリメートルスケールの3次元構造を有する大脳皮質を対象とするのに特に有効なものと考えられる。そこで本研究では、OCTを用いて脳皮質における微小血管と神経組織の3次元構築とその刺激応答特性をin vivoに解析することにより、神経活動と微小循環との空間的時間的なカップリングを解明することを目的とする。
本年度は、脳組織のより深い断層像が得られるように、中心波長が現システム(830nm)より長い1300nmのSLD光源を導入することにより、OCTシステムの改良を行った。更に、OCT法の空間分解能は光源の干渉長によって決まるが、この光源は80-100nmと非常に広いスペクトル巾をもつため干渉長が短く、これまでのシステム(20nm)と比較して空間分解能が向上した。
また、ラット脳切片を用いた実験で、2次元電極アレイとOCTによる同時計測によって、電気刺激に伴う神経細胞自体に起因するOCT信号変化をフィールドポテンシャルと同時に計測した。多数回刺激に対するアンサンブル平均の結果、in vivoにおける刺激に対する循環系の寄与は刺激後1〜数秒で起こるのに対して、脳切片での信号変化は1秒以内の速い変化が主体であることがわかった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Stimulus-induced changes of rat cerabral cortex measured in vitro by optical coherence tomography2005

    • 著者名/発表者名
      Satomura Y, Seki J, Ooi Y, Yanagida T, Seiyama A
    • 雑誌名

      Microcirculation Annual 21

      ページ: 47-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Paramagnetic artifact and safety criteria for human brain mapping2005

    • 著者名/発表者名
      Seiyama A, Seki J, Iwamoto M, Yanagida T
    • 雑誌名

      Dynamic Medicine 4・1

      ページ: 5

  • [雑誌論文] Heterogeneity of capillary flow in the retrograde microcirculation induced in rat limb by arteriovenous shunting2005

    • 著者名/発表者名
      Niimi H, Nakano A, Komai Y, Seki J
    • 雑誌名

      Microvasc.Res. 70・1-2

      ページ: 23-31

  • [雑誌論文] Microvascular hemodynamic response to arteriovenous shunting in rat limb2005

    • 著者名/発表者名
      Nakano A, Komai Y, Seki J, Quintos RT, Niimi H
    • 雑誌名

      Clin.Hemorheol.Microcirc. 33・1

      ページ: 29-39

  • [雑誌論文] 脳活動計測に向けた非接触反射型時間分解イメージング装置の開発2005

    • 著者名/発表者名
      精山明敏, 関淳二
    • 雑誌名

      日本レーザ医学会誌 26・3

      ページ: 221-227

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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