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2018 年度 実施状況報告書

ノイズ電気刺激が前庭系の神経細胞に及ぼす影響についての機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K09369
研究機関東京大学

研究代表者

藤本 千里  東京大学, 医学部附属病院, 登録診療員 (60581882)

研究分担者 安部 力  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (10585235)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード前庭 / 電気刺激 / ノイズ / 確率共振
研究実績の概要

マウスにノイズ前庭電気刺激を与えるために、刺激電極を作製した。
前庭神経核イメージングに最適化された遺伝子導入方法の検討を行った。ウイルスは、アデノ随伴ウイルス(AAV1-hSyn-GCaMP6s, AAV1-hSyn-GCaMP6f, AAV1-hSyn-GCaMP7f)を用いた。まず、マウスの頭部を水平に保つため、頭部固定装置と頭部固定プレートを改良し、安定して頭部を固定させた。マーキングの工夫を行い、前庭神経核に挿入する針先の挿入部位の後頭骨をスケルトナイズし、脳表を露出し針先を挿入した。適切なウイルス導入速度を検討し、前庭神経核内での感染陽性細胞が多くなるような条件で、前庭神経核への遺伝子導入が可能となった。前庭神経核は第四脳室に接するため、アデノ随伴ウイルスなどのウイルスインジェクションの際に確実かつ最適量のウイルスを感染させなければ、前庭神経核に存在する神経細胞に遺伝子導入できないことが明らかとなった。
前庭神経核に存在する神経細胞イメージング法として、GRINレンズを用いたところ、挿入後も全匹生存可能であった。
今後は、ノイズ前庭電気刺激をしながら、2光子顕微鏡下にGRINレンズを用いて前庭神経核のin vivoイメージングを行い、神経応答の変化を確認する予定である。また、同時に、観察窓の最適化を検討し、スパインレベルの解像度でのin vivoイメージングの実現を試みる。小脳のイメージング法については、トランスジェニックマウスラインの導入を検討したいと考えている。

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

マウスにノイズ前庭電気刺激を与えるために、刺激電極を作製した。
前庭神経核の神経応答を確認するため、前庭神経核におけるin vivoイメージング系の確立を行った。前庭神経核細胞の広範囲スパースラベリング法としてAAV1-hSyn-GCaMP6s, AAV1-hSyn-GCaMP6f, AAV1-hSyn-GCaMP7fを用いた。前庭神経核内での感染陽性細胞が多くなるような、インジェクションの最適な条件を探索した。標識化された神経細胞の観察法として、前庭神経核直上にGRINレンズを挿入する手法を確立した。
研究の進捗状況は、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

ノイズ前庭電気刺激をしながら、2光子顕微鏡下にGRINレンズを用いて前庭神経核のin vivoイメージングを行い、神経応答の変化を確認する。また、同時に、観察窓の最適化を検討しスパインレベルの解像度でのin vivoイメージングの実現を試みる。小脳のイメージング法については、トランスジェニックマウスラインの導入を検討する。

次年度使用額が生じた理由

消耗品費への出費が、想定していた額よりも少なかった。
消耗品費として、埋め込み電極、実験用動物飼育費、動物手術関連器具・試薬、イメージング関連器具・試薬、ウイルスベクター等への使用を検討している。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cellular cartography of the organ of Corti based on optical tissue clearing and machine learning2019

    • 著者名/発表者名
      Urata Shinji、Iida Tadatsune、Yamamoto Masamichi、Mizushima Yu、Fujimoto Chisato、Matsumoto Yu、Yamasoba Tatsuya、Okabe Shigeo
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 8 ページ: e40946

    • DOI

      10.7554/eLife.40946

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Progression of Peripheral Vestibular Dysfunctions in Patients With a Mitochondrial A3243G Mutation2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Aki、Iwasaki Shinichi、Fujimoto Chisato、Kinoshita Makoto、Yamasoba Tatsuya
    • 雑誌名

      Otology & Neurotology

      巻: 40 ページ: 359~364

    • DOI

      doi: 10.1097/MAO.0000000000002091

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noisy vestibular stimulation increases gait speed in normals and in bilateral vestibulopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Shinichi、Fujimoto Chisato、Egami Naoya、Kinoshita Makoto、Togo Fumiharu、Yamamoto Yoshiharu、Yamasoba Tatsuya
    • 雑誌名

      Brain Stimulation

      巻: 11 ページ: 709~715

    • DOI

      10.1016/j.brs.2018.03.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The adhesion molecule cadherin 11 is essential for acquisition of normal hearing ability through middle ear development in the mouse2018

    • 著者名/発表者名
      Kiyama Yuji、Kikkawa Yayoi S.、Kinoshita Makoto、Matsumoto Yu、Kondo Kenji、Fujimoto Chisato、Iwasaki Shinichi、Yamasoba Tatsuya、Manabe Toshiya
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 98 ページ: 1364~1374

    • DOI

      10.1038/s41374-018-0083-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noisy Galvanic Vestibular Stimulation Sustainably Improves Posture in Bilateral Vestibulopathy2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Chisato、Egami Naoya、Kawahara Takuya、Uemura Yukari、Yamamoto Yoshiharu、Yamasoba Tatsuya、Iwasaki Shinichi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 9 ページ: 900

    • DOI

      doi: 10.3389/fneur.2018.00900

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aging Is a Risk Factor for Utricular Dysfunction in Idiopathic Benign Paroxysmal Positional Vertigo2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Chisato、Kawahara Takuya、Kinoshita Makoto、Kikkawa Yayoi S.、Sugasawa Keiko、Yagi Masato、Yamasoba Tatsuya、Iwasaki Shinichi、Murofushi Toshihisa
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 9 ページ: 1049

    • DOI

      doi: 10.3389/fneur.2018.01049

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 若手プログラム1 感覚器の加齢性変化と疾患制御 平衡覚の加齢性変化と疾患制御2018

    • 著者名/発表者名
      藤本千里
    • 学会等名
      第18回日本抗加齢医学会総会
  • [学会発表] Clinical features of otolith organ-specific vestibular dysfunction2018

    • 著者名/発表者名
      Chisato Fujimoto, Sayaka Suzuki, Makoto Kinoshita, Naoya Egami, Keiko Sugasawa, Shinichi Iwasaki
    • 学会等名
      30th Barany Society Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 耳石器特異的前庭障害の臨床的特徴2018

    • 著者名/発表者名
      藤本千里、鈴木さやか、木下淳、江上直也、菅澤恵子、岩崎真一
    • 学会等名
      第28回日本耳科学会総会・学術講演会
  • [学会発表] 良性発作性頭位めまい症の前庭機能障害についての検討2018

    • 著者名/発表者名
      藤本千里、木下淳、吉川弥生、菅澤恵子、八木昌人、山岨達也、岩崎真一
    • 学会等名
      第77回日本めまい平衡医学会総会・学術講演会
  • [図書] 医学のあゆみBOOKS 耳鼻咽喉科診療の進歩40のエッセンス ノイズ前庭電気刺激による体平衡機能障害の治療2018

    • 著者名/発表者名
      藤本千里
    • 総ページ数
      212
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社

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公開日: 2019-12-27  

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