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2019 年度 実績報告書

耳鳴の脳活動の解明と質感制御

公募研究

研究領域多様な質感認識の科学的解明と革新的質感技術の創出
研究課題/領域番号 18H04999
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 宏知  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (90361518)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード聴覚 / 脳
研究実績の概要

耳鳴は,主観的・意識的な知覚であり,脳で作り出される.さらに耳鳴が不快な情動を生み出すと,症状を重篤化し,QOLの深刻な低下を招く.本研究の目的は,耳鳴の発生・重篤化の脳内メカニズムを解明したうえで,音提示(音響療法),音学習(行動療法),投薬などにより,耳鳴知覚の質感を変え,症状を改善できる手法を見出すことである.
最近の報告では,主訴に初診受診した患者に対し,耳鳴実態調査を実施したところ,被験者の21%に聴覚過敏を認めた.これらの聴覚過敏有症者は,非有症者よりも,耳鳴の拍動性,大きさ,苦痛度などに顕著な傾向を認めた.この結果から,聴覚過敏が耳鳴有症者のQOLの低下を招くと考えられる.
そこで動物実験でも,聴覚過敏様症状に注意して,行動実験と生理実験の結果を精査した.行動実験では,音響曝露により,プレパルス抑制が増加する個体も認められた.これは,音響曝露により,聴覚過敏が生じたと考えられる.次に,この聴覚過敏様症状と相関する脳活動を探索した.具体的には,聴覚野第4層で計測した神経信号を解析対象とし,視床からの聴覚野への入力情報である局所電場電位の大きさ (LFP) と,聴覚野からの出力情報である発火量 (Spikes; SPK) を定量化し,曝露群と統制群とで比較した.その結果,LFPとSPKの活動強度比(聴覚野ゲイン)は,統制群では刺激音圧の低下に伴い増加する傾向にあった.一方で曝露群では,統制群ほど顕著なゲインの増加傾向はみられなかった.また,SPKの反応強度は,聴覚過敏を示唆する行動指標と相関した.
これらの結果は,音響外傷に伴う聴覚野ゲインの変化は,聴覚過敏と密接に関わる可能性を示唆する.また,聴覚野レベルでのゲイン調整が,耳鳴治療の有効なターゲットになり得る.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Darwinian computation with a functional map of the auditory cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Hirokazu
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 ページ: 39~47

    • DOI

      doi.org/10.1250/ast.41.39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-electrocorticogram Measurement in the Auditory Cortex of Rats during Auditory Tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Ishizu Kotaro、Isoguchi Shiramatsu Tomoyo、Ogawara Koichi、Takahashi Hirokazu
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      巻: 139 ページ: 625~631

    • DOI

      doi.org/10.1541/ieejeiss.139.625

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tone frequency representation beyond the tonotopic map: Cross-correlation between ongoing activity in the rat auditory cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Wake Naoki、Shiramatsu Tomoyo Isoguchi、Takahashi Hirokazu
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 409 ページ: 35~42

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.neuroscience.2019.04.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autoencoding of long-term scalp electroencephalogram to detect epileptic seizure for diagnosis support system2019

    • 著者名/発表者名
      Emami Ali、Kunii Naoto、Matsuo Takeshi、Shinozaki Takashi、Kawai Kensuke、Takahashi Hirokazu
    • 雑誌名

      Computers in Biology and Medicine

      巻: 110 ページ: 227~233

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.compbiomed.2019.05.025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancing listening capability of humanoid robot by reduction of stationary ego‐noise2019

    • 著者名/発表者名
      Wake Naoki、Fukumoto Masaaki、Takahashi Hirokazu、Ikeuchi Katsushi
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 14 ページ: 1815~1822

    • DOI

      10.1002/tee.23008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioral evaluation of auditory stream segregation in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Noda Takahiro、Takahashi Hirokazu
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 141 ページ: 52~62

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.03.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] エンジニアのための脳科学のすすめ2019

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌

      巻: 102 ページ: 881~888

    • 査読あり
  • [雑誌論文] AIによるてんかん脳波の自動検出2019

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知,川合謙介
    • 雑誌名

      Medical Technology

      巻: 47 ページ: 1071~1073

    • 査読あり
  • [学会発表] レポート可能な聴知覚に対する視床電気刺激の影響2020

    • 著者名/発表者名
      阿部泰己, 石津光太郎, 白松(磯口)知世, 高橋宏知
    • 学会等名
      電気学会研究会資料医用・生体工学研究会[開催中止]
  • [学会発表] げっ歯類モデルにおけるミスマッチネガティビティの多点計測2020

    • 著者名/発表者名
      白松(磯口)知世,高橋宏知
    • 学会等名
      音響学会2020年春季研究発表会[開催中止]
    • 招待講演
  • [学会発表] Decoding of Darwinian neural activities in the auditory cortex2020

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      The 6th CiNet Conference: Brain-Machine Interface Medical Engineering based on Neuroscience
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural correlates of tinnitus in the auditory cortex of rat2020

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi and Naoki Wake
    • 学会等名
      第97回日本生理学会大会[開催中止]
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラット覚醒下での視床-聴皮質の多点同時電気生理計測2019

    • 著者名/発表者名
      石津光太郎,高橋宏知
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [学会発表] 迷走神経刺激がラット聴皮質の定常的な神経活動の情報表現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      白松(磯口)知世,井林賢志,川合謙介,高橋宏知
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [学会発表] ラット脳の電気刺激による聴知覚操作の検討2019

    • 著者名/発表者名
      阿部泰己,石津光太郎,和家尚希,高橋宏知
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会資料
  • [学会発表] 視床‐聴皮質間における情報流の覚醒下および麻酔下での比較2019

    • 著者名/発表者名
      石津光太郎,高橋宏知
    • 学会等名
      2019年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集
  • [学会発表] 迷走神経刺激による視床-聴皮質の可塑的変化2019

    • 著者名/発表者名
      白松(磯口)知世,井林賢志,日露理英,川合謙介,高橋宏知
    • 学会等名
      2019年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集
  • [学会発表] 人工知能 vs. 生命知能2019

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      ERATO池谷脳AIプロジェクト キックオフ公開シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層学習による脳波からの発作検出(シンポジウム11 てんかん診療へのAIの応用)2019

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      第53回日本てんかん学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 麻酔下ラット聴皮質における単一試行のミスマッチネガティビティ2019

    • 著者名/発表者名
      白松(磯口)知世,高橋 宏知
    • 学会等名
      第49回日本臨床神経生理学会学術大会抄録集
    • 招待講演
  • [学会発表] 麻酔下ラットにおける視覚ミスマッチネガティビティ2019

    • 著者名/発表者名
      森 叶人,白松 (磯口) 知世,石津 光太郎,高橋 宏知
    • 学会等名
      第49回日本臨床神経生理学会学術大会抄録集
    • 招待講演
  • [学会発表] Intelligence emerging from dissociate culture of neurons on MEA2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      ASUKA Symposium 2019 (Advanced Science for Future in Kashihara) A New phase of Regenerative Medicine
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 生き物と音の事典2019

    • 著者名/発表者名
      生物音響学会
    • 総ページ数
      464
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4254171679
  • [備考] 研究代表者のウェブページ

    • URL

      http://www.ne.t.u-tokyo.ac.jp/

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公開日: 2021-01-27  

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