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2023 年度 実績報告書

網膜メラノプシン細胞による生体への影響の解明:心理学・生物学・工学の手法を用いて

研究課題

研究課題/領域番号 20H00614
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

辻村 誠一  名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 教授 (10381154)

研究分担者 樋口 重和  九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (00292376)
鯉田 孝和  豊橋技術科学大学, 次世代半導体・センサ科学研究所, 准教授 (10455222)
沼野 利佳  豊橋技術科学大学, 次世代半導体・センサ科学研究所, 教授 (30462716)
橋口 周平  鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (40295275)
太田 英伸  秋田大学, 医学系研究科, 教授 (80422103)
齋藤 真里菜  名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 研究員 (90990325)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワードメラノプシン / 明るさ感 / 瞳孔
研究実績の概要

本研究課題はメラノプシン細胞の生体への影響について、実験心理学アプローチ、生物学的なアプローチ、工学的なアプローチで解明することを目的としている。実験心理学アプローチでは、国立台湾大学とメラノプシン細胞による空間コントラスト感度特性への影響について、研究成果をまとめ、視覚研究の専門誌(Vision Research)に掲載された。またIEEE国際会議(CSCS2023)において、メラノプシン細胞と錐体細胞の潜時について発表し論文としてまとめた。査読付き論文として2報、国際会議論文として3報が掲載されたおり、当初の計画より進展している。
工学的なアプローチについては、国際照明委員会(CIE)にメラノプシン細胞の視知覚への影響についてDivision Reporter Reportを提出し承認された。さらに、2023年5月に開催されたCIE会議において技術委員会(Technical committee)の設立を提案し、承認された。実験系については新たにメラノプシン細胞への選択的な刺激が可能な多原色表示装置を開発し、この装置を用いてメラノプシン細胞の視知覚や認知機能への影響を検証する実験を実施している。成果の一部は認知心理学会で発表予定である。生物学的アプローチにおいては、メラノプシン細胞への選択的な刺激条件における輪回しおよび時計遺伝子の発現への影響、概日リズムの光同調に関する実験を引き続き実施している。また、定常光暴露による概日リズムへの影響を検証する実験を開始した。成果の一部は分子生物学会で発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

実験心理学アプローチにおいては瞳孔の対光反射実験、明るさ知覚検証実験、多原色表示装置を用いた視覚的注意実験が順調に進行している。さらに台湾国立大学との共同研究でメラノプシン細胞の認知機能への影響についての研究成果を、国際論文誌に掲載した。査読付き論文誌2報、国際会議論文に3報掲載されており、当初の計画以上に進展している。工学的アプローチでは、国際照明委員会にてメラノプシン細胞の明るさ感に関する技術委員会を設立提案が承認された。さらに名古屋市立大学において、新たな多原色表示装置を開発した。生物学的アプローチでは、メラノプシン細胞による時計遺伝子発現に対しての影響、および定常光暴露条件による概日リズムへの影響についても、順調に測定を続けている。

今後の研究の推進方策

来年度も引き続き、瞳孔の対光反射実験、および明るさ知覚実験、概日リズムへの影響を検証する実験を実施し、メラノプシン細胞の生体への影響について検証する予定である。また、国際照明委員会にて設立されたメラノプシン細胞に関する技術委員会にて明るさ感への影響をまとめる予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立台湾大学
  • [雑誌論文] Melanopsin DNA aptamers can regulate input signals of mammalian circadian rhythms by altering the phase of the molecular clock2024

    • 著者名/発表者名
      Nakazawa Kazuo、Matsuo Minako、Kikuchi Yo、Nakajima Yoshihiro、Numano Rika
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnins.2024.1186677

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced human contrast sensitivity with increased stimulation of melanopsin in intrinsically photosensitive retinal ganglion cells2023

    • 著者名/発表者名
      Chien Sung-En、Yeh Su-Ling、Yamashita Wakayo、Tsujimura Sei-ichi
    • 雑誌名

      Vision Research

      巻: 209 ページ: 108271~108271

    • DOI

      10.1016/j.visres.2023.108271

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intrinsic Phase Difference between Cone and Melanopsin Signals in the Pupillary Pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura Sei-ich、Matsumoto Akiko、Yamashita Wakayo
    • 雑誌名

      2023 24th International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/cscs59211.2023.00047

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The Effect of Changes in Melanopsin Stimulation of the Surrounding Light on Brightness and Color Perception2023

    • 著者名/発表者名
      Shibata, Wakana, Tokunaga, Rumi, Tsujimura, Sei-ichi
    • 学会等名
      The 15th Congress of the International Colour Association 2023. Chiang Rai, Thailand
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of Melanopsin Photoreceptors to Brightness Perception by Steady Light Stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Fujita, Yuno, Takasu, Aoi, Ito, Tomoe, Tsujimura, Sei-ichi
    • 学会等名
      The 15th Congress of the International Colour Association 2023. Chiang Rai, Thailand
    • 国際学会
  • [学会発表] Steady State Pupil Response Elicited by Independent Stimulation of Melanopsin and Cone Photoreceptors2023

    • 著者名/発表者名
      Takikawa, Mizuki, Ito, Tomoe, Takasu, Aoi, Fujita, Yuno, Tsujimura, Sei-ichi
    • 学会等名
      The 15th Congress of the International Colour Association 2023. Chiang Rai, Thailand
    • 国際学会
  • [学会発表] 多原色光源刺激装置を用いた光受容体メラノプシンの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      青戸繭子、木下隆太郎、程肇、辻村誠一、沼野利佳
    • 学会等名
      日本分子生物学会

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公開日: 2024-12-25  

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