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2013 年度 実施状況報告書

視覚機能の神経生理学的検討に基づくストレス評価法の高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 24700451
研究機関新潟大学

研究代表者

飯島 淳彦  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (00377186)

キーワード瞳孔 / サーカディアンリズム / 自律神経系
研究概要

瞳孔計測からサーカディアンリズムの推定を目指し,被験者実験を進めてきた.起床後2時間(±30分)から一時間毎に8時間,瞳孔径および対光反射と体温を計測した.瞳孔の対光反射は,青色光と赤色光の2種類でそれぞれ刺激し,その時の瞳孔の縮瞳(瞳孔が光に反応して縮小する現象)や散瞳(瞳孔が縮瞳の状態から元に戻る現象)の様子を小型赤外線カメラを搭載したゴーグルを用いてビデオ映像解析の方法で定量化した.青色は中心波長が470nm,赤色は620nmであり,刺激される網膜上の光を感じる細胞を区別する方法とした.その結果,青色と赤色で刺激する光の強さは同じにも関わらず,瞳孔の反応する時間変化に違いが見られた.特に30秒間の比較的長い時間刺激した場合では,青色刺激の場合,瞳孔は縮瞳した状態を維持していたが,赤色刺激の際の瞳孔は元に戻る傾向が見られた.また,同時計測している体温の時間変化と瞳孔反応の時間変化を比較したところ,青色刺激に対する瞳孔反応の特徴量と体温変化に相関関係が見られた.つまり,体温変化に見られる生体の日内変動は,青色刺激に対する瞳孔反応を分析することで推定出来ることが示唆された.今後は,青色刺激に選択的に反応する網膜上のメラノプシン神経節細胞のみを刺激する方法で,より詳細に上記の関係を分析していく.また,この現象の神経メカニズムについても検証を進めていく.

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

メラノプシン発現網膜神経節細胞を選択的に刺激する装置の開発を後にまわし,生体計測実験を先行させたため,当初計画よりを若干の遅れが生じている.

今後の研究の推進方策

メラノプシン神経節細胞の刺激装置の開発を進め,ヒトおよび動物実験を実施する.これまでに得られた瞳孔と体温の日内変動の同期性を,他の自律神経系指標(心循環系)の計測データも加えて再度解析し,自律神経系のネットワークの稼働状況とサーカディアンリズムとの関係を明らかにしていく.これより,生体のリズムの恒常性を評価し,ストレス疾患などを未然に防ぐための方法を提案する.

次年度の研究費の使用計画

予定していた方法での機器開発を新規方法に切り替えて実験精度の向上を図るため,開発時期を遅らせる必要が生じた.そのため,予定実験の順序を変更して,先に生体実験を実施した.機器開発に見込んだ資金の使用が延期となった.
新規手法による刺激装置の構築にあたる.また,それによって得られる結果の解析,および成果発表を次年度に行なうこととし,次年度使用額をそれらの経費に充てる予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 認知症と視機能 -瞳孔と自律神経系の関連-2013

    • 著者名/発表者名
      飯島淳彦
    • 雑誌名

      神経眼科

      巻: 30 ページ: 253-258

    • 査読あり
  • [学会発表] Neuroscience and biomedical engineering researches for life-engineering fields2013

    • 著者名/発表者名
      A. Iijima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学,横浜
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] Relationship between visual field loss and optic chiasm compression by pituitary adenoma2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ito, Y. Yoneoka, T. Hatase, Y. Fujii, T. Fukuchi, A. Iijima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学,横浜
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] Evaluation of visual system responding to 3D images with coherence function between pupil and luminosity2013

    • 著者名/発表者名
      R. Imamura, K. Matsuki, T. Bando, A. Iijima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学,横浜
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] Quantitative analysis of emotional responses to visual stimuli with pupillometry2013

    • 著者名/発表者名
      H. Honda, T. Bando, A. Iijima
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学,横浜
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [学会発表] Functions of the visual word form area for the segmentation processing of Japanese sentences: An fMRI study2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtake, A. Iijima, K. Miyata, K. Nakahara, S. Kameyama, H. Masuda, I. Hasegawa
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2013
    • 発表場所
      慶應義塾大学,横浜
    • 年月日
      20130912-20130914
  • [備考] 神経生理学・医工学研究室 飯島研 新潟大学工学部福祉人間工学科

    • URL

      http://npbme.eng.niigata-u.ac.jp/index.html

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公開日: 2015-05-28  

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