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2021 年度 実施状況報告書

なぜ全盲の人が障害物を避けて歩けるのか? -膝状体外路系機能の解明-

研究課題

研究課題/領域番号 19K22886
研究機関関西医科大学

研究代表者

宮内 哲  関西医科大学, 医学部, 非常勤講師 (80190734)

研究分担者 仲泊 聡  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (40237318)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
キーワード眼球運動 / 膝状体外路系 / 瞳孔径 / サッケード
研究実績の概要

眼球運動及び瞳孔径を指標として膝状体外路系機能を調べるための高速眼球運動記録・解析システムを構築し,健常者を用いた眼球運動計測を行った。具体的には,科研費で購入したリフレッシュ・レートが250Hz(4ms)のディスプレイと,250Hzで視覚刺激を提示できるGPUボードを採用したコンピューターに,両眼の眼球運動と瞳孔径を500Hzでサンプリングできる眼球運動記録装置を接続し,MATLABで計測・解析のためのプログラムを作成した。眼球運動及び瞳孔径を500~1000Hzで記録・解析できるシステムは従来から存在したが,視覚刺激の呈示時間は60Hz(16.7ms)に過ぎず,膝状体外路系が関与する潜時の早いエクスプレス・サッケードや持続時間の短い修正サッケードの特性を詳細に調べるには不十分だった。本システムにより,高速で提示される視覚刺激に対する眼球運動及び瞳孔径を高いサンプリング・レートで記録できるようになり,エクスプレス・サッケード修正サッケードを正確に記録・解析することが可能になった。このシステムを用いて,健常成人8名の各種のサッケード課題における鼻側網膜と耳側網膜刺激に対するサッケード潜時を計測した。
さらに,これと並行して,近赤外光と高感度カメラを用いて閉眼時の瞳孔径と眼位を計測する独自のシステムを開発し,特許を出願した。
当初の計画では,令和3年度は研究分担者が所属する研究機関において,膝状体路系の障害による視覚障害者を被験者にして眼球運動の実験を行う予定であった。しかし新型コロナウイルスの感染拡大に伴う実験の制限により,現時点では視覚障害者を被験者にした実験の目途が立てられない状態にある。コロナによる実験の制限が解除され次第,健常被験者による追加の実験と,視覚障害者を被験者にした計測を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の計画では,令和3年度に研究分担者が所属する施設において,膝状体路系の障害による視覚障害者を被験者にして眼球運動の実験を行う予定であった。しかし新型コロナウイルスの感染拡大に伴う実験の制限により,現時点では比較的少数の健常被験者でのみ実験が可能であり,視覚障害者を被験者にした実験の目途が立てられない状態にある。

今後の研究の推進方策

コロナによる実験の制限が解除され次第,健常被験者による追加の実験と,視覚障害者を被験者にした計測を行う予定である。
また,閉眼時の瞳孔径は膝状体外路系の主要な神経核である上丘の活動を反映していると考えられ,近赤外光による閉眼時の瞳孔径と眼位を計測するシステムの開発も進める。

次年度使用額が生じた理由

・新型コロナウイルスの感染拡大に伴う実験の制限により,現時点では視覚障害者を被験者にした実験の目途が立てられない状態にある。コロナによる実験の制限が解除され次第,健常被験者による追加の実験と,視覚障害者を被験者にした計測を行う予定であり,そのための消耗品と被験者謝金に使用する。
・閉眼時瞳孔径と眼位計測のための近赤外光源,光ファイバー,計測用カメラを購入する。

備考

研究者又は所属研究機関が作成したWEBページではなく,特許情報誌に掲載されたページ。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 閉眼時瞳孔径と眼位の計測法の開発 ‐予備的研究‐2021

    • 著者名/発表者名
      宮内哲 川上彰 小寺正敏 兵頭政春 堀田健仁 今渕貴志 プリマ・オキ・ディッキ
    • 学会等名
      第39回日本生理心理学会
  • [学会発表] 閉眼時瞳孔径と眼位の計測法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮内哲 川上彰 小寺正敏 兵頭政春 堀田健仁 今渕貴志 プリマ・オキ・ディッキ
    • 学会等名
      第23回日本光脳機能イメージング学会
  • [学会発表] 近赤外光による閉眼時瞳孔径と眼位計測法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      宮内哲 川上彰 小寺正敏 兵頭政春 堀田健仁 今渕貴志 プリマ・オキ・ディッキ
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
  • [備考] 眼球状態観察方法および眼球状態観察システム

    • URL

      https://www.fujikin.co.jp/csr/stp/sou/patent_download.php?id=22000001

  • [産業財産権] 眼球状態観察方法および眼球状態観察システム2021

    • 発明者名
      宮内哲
    • 権利者名
      宮内哲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-059445

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公開日: 2022-12-28  

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