| 研究課題/領域番号 |
17K07081
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| 研究機関 | 和歌山県立医科大学 |
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研究代表者 |
木村 晃久 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (20225022)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 視床網様核 / 外側膝状核 / 大脳皮質前頭前野 / 聴覚 / 視覚 / 感覚統合 / 注意 / 高次脳機能 |
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| 研究実績の概要 |
視床網様核は、視床と大脳皮質から興奮性入力を受け、視床核に抑制投射し、視床-大脳皮質のループ回路の感覚情報処理と伝達を制御する。同種あるいは異種感覚情報（末梢感覚入力及び大脳皮質で処理された情報）が視床網様核で干渉し視床核の感覚情報処理に影響することが、感覚情報の統合と選択、あるいは、注意の主要な神経機構であると仮定する。更に、高次脳機能（状況判断と行動の決定）が視床網様核の活動に影響し、注意や行動を制御することが示唆されている。当該年度では、前年度に施行した視床網様核における同種（聴覚）感覚情報の干渉を調べる研究の結果を解析するとともに、高次脳機能に深く関与する大脳皮質前頭前野の活性化が視床網様核細胞の感覚（聴覚あるいは視覚）反応に及ぼす影響を調べる実験を施行した。
聴覚情報の干渉を調べる実験結果の解析で、異なる周波数の２音の時間差刺激において、周波数の違いと時間差に依存して、聴覚反応が先行する音情報で顕著に変化すること明らかにし、これまでに報告した異種感覚の相互干渉と同様、同種感覚（聴覚）の相互干渉が、視床網様核を介して、種々の情報を統合、選択し注意を制御する神経機構が存在することを示唆した。解析結果の要約を研究会で発表、報告書にまとめた。現在、論文を作成中である。
大脳皮質前頭前野の活性化が視床網様核細胞の感覚反応に及ぼす影響を調べる実験では、一次あるいは高次視床核に投射する視床網様核細胞の聴覚及び視覚反応が活性化により変化する現象を認めた。実験を継続中でこれまでの結果の詳細を解析中である。
以上の研究に加え、視覚情報のみを処理する１次視床核（外側膝状核）で、聴覚刺激が視覚反応に影響する現象を認めた研究結果を論文にまとめ、現在投稿中である。
また、これまでの研究知見を踏まえ、注意と知覚、運動制御に関わる神経機構の構成と機能についての解説をリハビリ医学専門書にまとめた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
聴覚と視覚の視床核において異種感覚情報が単一細胞の感覚反応に影響することを検証し、視床網様核を介し異種感覚情報が視床核細胞の特定種の感覚情報処理に影響することを示唆する研究については前年度の聴覚の視床核に関する論文に引き続き視覚の視床核に関する実験結果を論文にまとめ投稿中で平成29年度の研究実施計画は、ほぼ達成された。視床網様核における同種感覚（聴覚）情報の干渉（異なる周波数の先行純音刺激による視床網様核細胞の音反応の変化）に関する平成29年度に実施する研究は、実験を終了し、前年度から論文作成のためデータを解析中である。平成29年度に実施する予定であった大脳皮質前頭前野、扁桃体の活性化が視床網様核細胞の感覚（聴覚あるいは視覚）反応に及ぼす影響に関する研究（前年度実施予定の実験１）については、大脳皮質前頭前野の活性化についての実験をほぼ終了しデータを解析中であるが、扁桃体の活性化に関する実験に着手できていない。平成30年度に実施予定の異種感覚刺激が視床網様核細胞に誘発するシナプス入力の相互干渉に関する実験２についても実験に着手できず、研究実施計画の進行が概ね１年遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成31年度は、視床網様核における聴覚情報の干渉に関する研究結果を学会で発表し、論文の作成にとりかかる。また、大脳皮質前頭前野の活性化が視床網様核細胞の感覚反応に及ぼす影響に関する実験を完了し研究結果の一部を学会で発表し論文の作成にとりかかる。引き続き、扁桃体の活性化が感覚反応に及ぼす実験に着手する。平成30年度の実験において大脳基底核が異種感覚入力及び大脳皮質前頭前野による視床網様核細胞の感覚反応の制御に関与する可能性を示唆する現象があり、当初予定していた異種感覚（視覚と聴覚）刺激が視床網様核細胞に誘発するシナプス入力の相互干渉を細胞内記録で調べ、視床網様核細胞における異種感覚の相互干渉のメカニズムの解明に取り組む実験（研究実施計画の実験２）を保留し、大脳基底核の活性化による視床網様核細胞の感覚反応の変化とその経路に関する予備実験を施行する。
以上の作業を進めながら、前年度に予定していた平成31年度以降に実施予定の覚醒動物の行動をモニターしながら視床網様核から神経活動を記録する実験の機材を購入、設置し、これまでに作製したコンピュータプログラムの動作を確認する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成29-30年度の研究実施計画に含まれていた実験１（大脳皮質前頭前野、扁桃体の活性化が視床網様核細胞の感覚反応に及ぼす影響に関する実験）の施行が遅れ、予定していた覚醒動物の神経活動を調べる研究で使用予定の実験機材の購入に至らず、助成金が残った。
残った助成金は、繰り延べになった当初の研究実施計画に沿って平成31年度以降に施行する実験の機材の購入と消耗品の費用に使用する。
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