両側視神経切断後の一次視覚野の変化の解析とその再生法の検討

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13770764
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 貴島 晴彦 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (10332743)
• Keywords: 視覚再生 / 脳皮質電気刺激 / 一次視覚野 / 探索行動 / 機能再生 / 人工視覚装置 / ビデオ解析 / 行動定量

Research Abstract

視覚再生には網膜、視神経レベルの再生を目指すものなど様々な試みがなされているが、我々は一次視覚野を電気に刺激する事による視覚再生を目指している。本研究は、視力障害者に対する視覚再生を目標とする研究の一躍を担うものである。
まず正常ラットを用い様々な光照度条件下で、その探索行動の変化をビデオアナライズシステムを用いて計測した。その結果一定の照度以上でラットの探索行動が抑制される事が分かった。さらに、ラットの視神経を経眼窩的に切断することにより、両側視神経切断モデルを作成し両側一次視覚野あるいは感覚運動野の電気的な刺激を行った。刺激は電極間が0.3mmの白金電極を用い、脳表から約0.5mmの深さの顆粒層(第IV層)に定位的に設置した。3Hz、0.5mAの電気刺激を一次視覚野に与えると、ラットの探索行動の減少が認めれた。感覚運動野の刺激では探索行動に対する変化は認められなかった。つまり、一次視覚野の電気刺激はラットに何らかの感覚として認知され、それは光刺激と同様に探索行動を抑制すること、またその認知されている感覚は、運動感覚野の刺激とは異なるものであることが示された。これらは一次視覚野の電気的な刺激が、視覚情報の一部になりうることを示唆していると考えられる。
現在、視神経切断後の一次視覚野の経時的な変化を組織学的および電気生理学的に観察し、電気刺激がそれらに与える効果、あるいはニューロトロフィンがそれらに与える変化について検討している。また刺激条件、刺激パターンについて、多電極を用いて検討している。

Research Products

• [Publications] Amami Kato: "Artificial vision for the blind by electrical stimulation of visual cortex"Restrative Neurol Neurosci. (in press). (2002)
• [Publications] Amami Kato: "The application of SAM virtual sensor method for analysis of epileptic discharges-Comparison with simult aneously recorded ECoG"International Congress Series. (in press). (2002)
• [Publications] Masayuki Hirata: "Frequency-dependent spatial distribution of human somatosensory evoked neuromagnetic fields"Neuroscience Letters. 318. 73-76 (2002)
• [Publications] 平田雅之: "脳磁図による高次脳機能解析"脳と神経. 53. 117-122 (2001)
• [Publications] Youichi Saitoh: "Motor cortex stimulation for deafferentation pain"Neurosurg Focus. 11. 1-5 (2001)
• [Publications] 貴島晴彦: "グリオーマ手術療法の現状 ニューロナビゲーター"Clinical Neuroscience. 19. 329-339 (2001)