脳刺激型補聴器の実現に向けた、時間変化する複雑音の脳内符号化機構の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04212
• 研究機関: 富山大学
• 研究代表者: 伊藤 哲史 富山大学, 学術研究部医学系, 教授 (90334812)
• 研究分担者: 小野 宗範 金沢医科大学, 医学部, 教授 (30422942) ; 高橋 宏知 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (90361518)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 聴覚 / デコーディング / 神経回路網

研究実績の概要

本年度は以下の３種類の実験を行った。
実験１：フラビンイメージングによって同定した聴覚野サブ領域にretrograde AAVCre、内側膝状体にAAV9-FLEX-TVA-deltaG-GFPとEnvA-rabies-mCherryを注入することで、下丘⇒内側膝状体⇒聴覚野という２シナプス経路を可視化した標本３６匹のmCherry標識細胞、starter細胞の全脳分布に関する詳細解析を行った。この結果、starter細胞の分布に伴うmCherry陽性細胞が存在する脳領域に違いが見られること、starter細胞の空間分布と聴覚野、下丘のmCherry陽性細胞の空間分布に関連が見られること、下丘の細胞種の標識比率はstarter細胞の分布に関わらず一定であることなどの結果が得られた。この内容について現在論文執筆中である。
実験２：覚醒状態のVGAT-ChR2マウスからの多チャンネル同時電気活動記録システムを構築し記録解析を行った。その過程で電極の形状を最適化を行うことで効率の良い記録が可能となった。現在Matlabで書かれた解析用のソフトであるKirosortを用いて多チャンネル記録の解析を進めている。
実験３：音の時系列に対する脳活動を解析し、脳のダイナミクスと音楽のリズム構造との関係性を考察した。実験では、音楽のリズム構造を抽出した音系列と、時間的に無相関な音系列を用いた。その結果、神経反応の順応特性と音楽のリズム構造が一致している可能性や、脳と音楽の高次自己相関構造が一致している可能性を示した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Pain-related neuronal ensembles in the primary somatosensory cortex contribute to hyperalgesia and anxiety (2023)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa Tatsuya、Murata Koshi、Okuda Hiroaki、Potapenko Ilia、Hori Kiyomi、Furuyama Takafumi、Yamamoto Ryo、Ono Munenori、Kato Nobuo、Fukazawa Yugo、Ozaki Noriyuki
  • 雑誌名: iScience 巻: 26 ページ: 106332～106332
  • DOI: 10.1016/j.isci.2023.106332
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Convergence of bilateral auditory midbrain inputs on neurons in the auditory thalamus of chicken (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Tetsufumi、Ono Munenori、Ohmori Harunori
  • 雑誌名: Journal of Comparative Neurology 巻: 531 ページ: 170～185
  • DOI: 10.1002/cne.25422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of the dorsal raphe-periaqueductal grey DAT neurons innervating onto the extended amygdala (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Ryo、Furuyama Takafumi、Zhao Qin、Masuoka Takayoshi、Hori Yoshie、Ito Tetsufumi、Ono Munenori、Kato Nobuo
  • 雑誌名: Folia Pharmacologica Japonica 巻: 157 ページ: 443～447
  • DOI: 10.1254/fpj.22050
  • 査読あり
• [雑誌論文] 5-HT and α-m-5-HT attenuate excitatory synaptic transmissions onto the lateral amygdala principal neurons via presynaptic 5-HT1B receptors (2022)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Ryo、Ito Tetsufumi、Furuyama Takafumi、Ono Munenori、Kato Nobuo
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 624 ページ: 28～34
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.07.076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional anatomical structure formed by granule cell layer and pyramidal cell layer in human hippocampus (2022)
  • 著者名/発表者名: Kominami Rieko、Sonomura Takahiro、Ito Tetsufumi、Shinohara Harumichi、Kishibe Miyuki、Uemura Mamoru、Honma Satoru
  • 雑誌名: Anatomical Science International 巻: 98 ページ: 66～76
  • DOI: 10.1007/s12565-022-00673-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histochemical Characterization of the Dorsal Raphe-Periaqueductal Grey Dopamine Transporter Neurons Projecting to the Extended Amygdala (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhao Qin、Ito Tetsufumi、Soko Chika、Hori Yoshie、Furuyama Takafumi、Hioki Hiroyuki、Konno Kohtarou、Yamasaki Miwako、Watanabe Masahiko、Ohtsuka Satoshi、Ono Munenori、Kato Nobuo、Yamamoto Ryo
  • 雑誌名: eneuro 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1523/eneuro.0121-22.2022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Vocalization during agonistic encounter in Mongolian gerbils: Impact of sexual experience (2022)
  • 著者名/発表者名: Furuyama Takafumi、Shigeyama Takafumi、Ono Munenori、Yamaki Sachiko、Kobayasi Kohta I.、Kato Nobuo、Yamamoto Ryo
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0272402
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Information Processing Capacity in the Rat Auditory Cortex (2022)
  • 著者名/発表者名: Ishida Naoki、Kubota Tomoyuki、Ito Yoshiki、Shiramatsu Tomoyo?Isoguchi、Suwa Eisuke、Takahashi Hirokazu
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems 巻: 142 ページ: 569～577
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.142.569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous beat synchronization in rats: Neural dynamics and motor entrainment (2022)
  • 著者名/発表者名: Ito Yoshiki、Shiramatsu Tomoyo Isoguchi、Ishida Naoki、Oshima Karin、Magami Kaho、Takahashi Hirokazu
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.abo7019
• [学会発表] Spatial and temporal pattern of the neuronal accumulation of amyloid precursor protein in the brain of 3xTg AD mice (2023)
  • 著者名/発表者名: 小野 宗範, 伊藤 哲史, 山木 幸子, 堀 佳江, 周 青, 山本 亮, 坂田 ひろみ, 八田 稔久, 加藤 伸郎
  • 学会等名: 第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
• [学会発表] Beat synchronization in rats. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Takahashi, Yoshiki Ito, Tomoyo I, Shiramatsu, Naoki Ishida, Karin Oshima, Kaho Magami
  • 学会等名: 9th Mismatch Negativity Conference (MMN 2022)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Neural mechanism of beat synchronization in rats. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Takahashi
  • 学会等名: 9th Annual meeting of the Society for Bioaoustics
  • 招待講演
• [学会発表] マウス下丘の単一細胞トランスクリプトーム解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 相古 千加, 山本 亮, 小野 宗範, 谷口 真, 伊藤 哲史
  • 学会等名: 日本音響学会聴覚研究会
• [学会発表] ニワトリの下丘-視床投射の詳細解析 : 順行性経シナプスベクターを用いて (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 哲史, 小野 宗範, 大森 治紀
  • 学会等名: 日本音響学会聴覚研究会
• [学会発表] マウス下丘の単一細胞トランスクリプトーム解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 相古 千加, 山本 亮, 小野 宗範, 谷口 真, 伊藤 哲史
  • 学会等名: NEURO2022
• [備考] 両耳音情報処理には大きな種差？
  • URL: https://syst-funct-morphol.hatenablog.com/entry/2022/10/11/153949?_ga=2.85790490.2080667330.1683502565-1674138385.1566471600
• [備考] 比較神経解剖学からわかること：論文「ヒト海馬の顆粒層と錐体細胞層が作る三次元構造」の公開
  • URL: https://syst-funct-morphol.hatenablog.com/entry/2022/06/14/134612?_ga=2.27207998.2080667330.1683502565-1674138385.1566471600
• [備考] 認知と情動の神経回路を解きほぐす
  • URL: https://syst-funct-morphol.hatenablog.com/entry/2022/06/14/095515?_ga=2.27207998.2080667330.1683502565-1674138385.1566471600
• [備考] ラットも音楽のビートに合わせて身体を動かすことを発見
  • URL: http://www.ne.t.u-tokyo.ac.jp/archive/pr20221112.pdf