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2018 年度 実施状況報告書

聴覚皮質における多点電気刺激による耳鳴り抑制法の基盤技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K07345
研究機関北海道大学

研究代表者

西川 淳  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20392061)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード耳鳴り / 聴覚皮質 / 驚愕応答 / 多点同時計測 / 多点電気刺激
研究実績の概要

本研究の目的は,耳鳴りにおける聴覚皮質の関与を詳細に明らかにするとともに,多点電気刺激を用いた新規の耳鳴り抑制法を開発することである.
本研究では,まず,フラビンタンパク質蛍光イメージングを用いてマウス聴覚皮質のサブ領域を同定し,それぞれのサブ領域に多点電極を刺入することによって各サブ領域および層から多点同時神経活動計測を実施し,各サブ領域および層の神経細胞の活動特性が耳鳴り状態に応じてどのように変化するか詳細に明らかにする.さらに,そこで得られた知見を踏まえて,聴覚皮質の各サブ領域および層に様々な多点電気刺激パターンを印加することにより,耳鳴り状態の聴覚皮質神経活動を,強制的に適性な状態へと導くための新規耳鳴り抑制法の開発を目指す.
初年度である2018年度は,音響驚愕反射ギャッププレパルス抑制を用いたマウスの耳鳴りの行動評価系を新たに構築し,サリチル酸ナトリウムおよび音響暴露操作よって耳鳴り症状が定量的に評価可能であることを確認した.また,マウスの聴覚皮質に適した多点シリコン電極を作成し,当該電極を通じて電気刺激と神経活動計測が可能であることを生理実験により評価した.さらに,上述の行動測定により耳鳴りと判定されたマウスにおいて聴覚皮質へ多点シリコン電極を刺入し,通常の状態と耳鳴りの状態でどのような神経応答に違いがあるのか解析した.その結果,耳鳴り判定に用いるギャップ音のオンセットに対する応答が,耳鳴り状態では小さくなっていることを発見した.
こうした一連の成果により,2年目以降の多点電気刺激実験を推進していくための基礎的知見を蓄積することができた.

現在までの達成度 (区分)
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

研究計画の1年目で計画していた,耳鳴りモデルマウスと行動測定評価系の構築,マウス聴覚皮質用の多点神経電極の作製と評価,耳鳴りモデルマウス聴覚皮質の各サブ領域および層における多点同時計測を全て実施することができ,当初の予定通りに研究が進展している.

今後の研究の推進方策

2年目以降は,通常の状態と耳鳴り状態において,聴覚皮質の各層および各サブ領域において,どのような神経応答の違いがあるのか詳細に解析していく予定である.また,それを踏まえた多点電気刺激による耳鳴り様神経活動の抑制にも着手する.

次年度使用額が生じた理由

成果発表を行った学会が札幌開催であったため,当初想定していた旅費は必要なくなった.また,国際学会への発表を見送ったため,その分の旅費も必要なくなった.しかしながら,測定装置の故障による修理やそれを代替するための装置および消耗品を想定以上に購入する必要があったため,想定以上に物品費がかさんでしまった.
今回の翌年度使用分については,今年度見送った学会発表や,消耗品等に充てようと考えている.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Laminar responses in the auditory cortex using a multielectrode array substrate for simultaneous stimulation and recording2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Sota、Muramatsu Shuto、Nishikawa Jun、Satoh Kazuo、Murakami Shuichi、Tateno Takashi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 14 ページ: 303~311

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/tee.22810

    • 査読あり
  • [学会発表] 耳鳴り状態のマウスでは聴覚皮質におけるgap誘発応答が変化する2019

    • 著者名/発表者名
      簗田元揮,舘野高,西川淳
    • 学会等名
      第4回 北海道大学 部局横断シンポジウム
  • [学会発表] マウス聴覚皮質におけるサブ領域および層依存的な神経応答のダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      第57回 日本生体医工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 音響驚愕反射を用いた耳鳴り評価法における音刺激パラメータ依存性 -背景雑音に埋め込まれるギャップのfade-inとfade-outの効果-2018

    • 著者名/発表者名
      簗田元揮,舘野高,西川淳
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門大会

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公開日: 2019-12-27  

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