| 研究課題/領域番号 |
20K20164
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
太田 岳 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (30790571)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 内耳 / 蝸牛 / 感覚上皮 / 光コヒーレンストモグラフィー / OCT / 微小振動 / ナノ振動 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、生きたマウスの感覚上皮に生じるナノ振動を低い周波数から高いものまで網羅的に取得することを目指した。マウスは最大で７０ kHzの高周波音を聞き取るため、現状５０ kHzを上限とする我々の計測システムの改良に着手した。
第一段階として、超音波計測に特化したスピーカーと特殊なマイクロフォンを搭載した。さらに計測プログラムの改善によって、マウスの感覚上皮の能動的な運動を起源とする「歪成分耳音響放射」を１ kHzから７０ kHzまで網羅的に測定することができるようになった。よって、まずは機器の一部の周波数上限を高めることに成功した。
また、初年度の目標として掲げていた高周波運動のダウンサンプリング化によるエイリアス信号取得プログラムの実現にも成功した。まだ人工的な振動素子でしか検証できていないが、５０ kHzを超える周波数信号をマウスでも計測できる基盤が準備できた。
次に、外科的に内耳を露出したマウスにレーザー光を照射し、感覚上皮に生じるナノ振動を実測することに着手した。マウスの感覚上皮の能動的な動作、すなわち小さな音ほどよりよく増幅する性質、は生きた健康な状態でしか観測できないことが知られている。よって当該年度では、内耳や動物の身体そのものに大きな負荷がかからないよう、外科手術の様式を最適化する必要があった。まだ完璧であるとは断言できないものの、約５０ dB近辺の小さな音圧レベルの音に対して約１ nmの振動振幅を観測することができた。これは背景ノイズに比べて有意に大きく、死後動物では観測されなかったため、マウスでの振動計測基盤の開発を進めることができた。
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| 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
当該年度は、（１）７０ kHzまでの高速な振動が誘導されるマウス感覚上皮のナノ振動をとらえるための計測基盤の準備、そして（２）マウスの微細頭頸部手術の手技習得が主な達成目標であった。実際に計画を実施するにつれ、想定外に大きなノイズや、マウスが小動物であるがゆえの手術の難しさが主だった問題として生じた。この問題の解決に時間を割いてしまったものの、この経験を通して現状の計測システムをより良いものに性能向上させることができた。７０ kHzまでの音に対する聴覚応答性も網羅的に解析できつつあることから、上記区分の通り、進捗状況を判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、マウスの感覚上皮ナノ振動がもっとも生じやすい振動周波数を探査する。その上で聴力が正常に保たれるように手術技術をより向上させ、蝸牛基底部における感覚上皮の断層画像の取得や、振動現象の解析を進める。この実験を通して、高周波振動を制御する聴覚生理を明らかにすることを目標とする。
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