• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

低強度超音波薬学:微小トランスデューサアレイによる疾患モデル動物での治療効果検証

研究課題

研究課題/領域番号 21K19755
研究機関北海道大学

研究代表者

舘野 高  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (00314401)

研究分担者 村上 修一  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (70359420)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード超音波トランスデューサ
研究実績の概要

(課題1)昨年度に超音波の脳刺激によって聴覚末梢系の神経活動を誘発せずに,中枢神経系のみを活動させる刺激条件について広範囲に刺激条件の探索を行った.具体的には,市販のトランスデューサを利用して刺激条件を変化させて超音波を齧歯類動物に印加して聴覚の末梢系と中枢系の神経活動を同時に記録した.その結果,末梢系の活動を誘発せずに,中枢神経系のみを効果的に活動させる超音波刺激の条件が明らかになった.本年度はその条件を基に,さらに条件の絞り込みを行い,効果的に神経活動を誘発する刺激条件を得た.また,薬剤を用いて聴覚末梢系由来の音情報を阻害する難聴モデルを作成する実験条件を検討した.難聴モデルマウスの動物実験で,市販のトランスデューサによる超音波刺激の印加が聴覚中枢系の神経活動を誘起できることを電気生理学実験によって確認した.上記の得られた実験結果について,現在,投稿論文にまとめている.本課題の研究期間終了後に論文投稿を行う予定である.
(課題2および3)昨年度に,微細加工技術によって試作した微小トランスデューサの電気的および機械的な振動特性を計測し,神経活動を誘発する条件を満たしているかを確認した結果,刺激強度が不足していた.本年度は,昨年度の実験結果を基にして,小型ダイアフラム基板を再試作した後に,その基板上に脳の試料を置き,網羅的に刺激条件を変化させて,その底部から超音波を印加する実験を行った.その結果,本試作のデバイス基板で,神経活動が誘起できることが判明した.その実験結果をまとめて国際誌に投稿し,本課題の研究期間内に論文が受理されている.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A piezoelectric micromachined ultrasound transducer combined with recording electrodes for acute brain preparations in vitro2024

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Ryo、Yoshikawa Takahiro、Murakami Shuichi、Tateno Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 403 ページ: 110048~110048

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2023.110048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Cost Electroencephalographic Recording System Combined with a Millimeter-Sized Coil to Transcranially Stimulate the Mouse Brain in vivo2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Takahiro、Sato Hiromu、Kawakatsu Koki、Tateno Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.3791/65302

    • 査読あり
  • [学会発表] An Event-driven Closed-loop Ultrasound Stimulator Composed of a Micro-transducer and Multi-site Electrodes In Vitro2024

    • 著者名/発表者名
      Ryo Furukawa, Shuichi Murakami, and Takashi Tateno
    • 学会等名
      International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies (BIOSTEC 2024)
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響圧空間分布推定に基づく超音波駆動の神経可塑性誘発法の開発 ー神経細胞間結合の低侵襲的な制御方法の開発に向けて一2024

    • 著者名/発表者名
      柴公晟,舘野高
    • 学会等名
      令和5年度 電子情報通信学会 北海道支部 インターネットシンポジウム
  • [学会発表] Bidirectional modulation effects on neural activity induced by near-infrared light stimulation to the mouse inferior colliculus in vivo2023

    • 著者名/発表者名
      T. TATENO, F. SUGIMOTO, and H. SATO
    • 学会等名
      Neuroscience 2023 (Society for Neuroscience)
    • 国際学会
  • [学会発表] 耳毒性難聴マウスを用いた超音波脳刺激における聴覚の末梢系と中枢系の神経応答解析2023

    • 著者名/発表者名
      舘野 高,石川 瑛大,坂上 雅明
    • 学会等名
      第46回日本神経科学学会
  • [学会発表] 近赤外光温熱刺激がin vivoマウス下丘の音誘発と自発の神経活動に及ぼす変調効果2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 広務,杉本 太,舘野 高
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
  • [学会発表] 簡易的可塑性モデルがin vitroマウス聴覚皮質の受容体拮抗薬下の長期抑圧の時間的動態を明らかにする2023

    • 著者名/発表者名
      古川凌,舘野高
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
  • [学会発表] 数値解析および動物実験に基づく電気刺激極性が特徴づけるマウス脳波誘発応答の解析2023

    • 著者名/発表者名
      川勝 孝基,舘野 高
    • 学会等名
      第46回日本神経科学学会
  • [学会発表] 小動物の機能的神経結合の推定を目指したin vivo 局所電磁気刺激と脳波多点計測2023

    • 著者名/発表者名
      川勝 孝基,舘野 高
    • 学会等名
      2023年電気学会 電子・情報・システム部門大会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi