聴皮質における臨界期の神経機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370542
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 内藤 泰 京都大学, 医学研究科, 講師 (70217628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 辻 純 京都大学, 医学研究科, 講師 (30252448) ; 中川 隆之 京都大学, 医学研究科, 助手 (50335270) ; 伊藤 壽一 京都大学, 医学研究科, 教授 (90176339) ; 平海 晴一 京都大学, 医学研究科, 助手 ; 藤野 清大 京都大学, 医学研究科, 助手 (50359832)
• Keywords: 脳磁図 / PET / 聴皮質 / 先天性難聴 / 言語習得 / 幹細胞

Research Abstract

脳機能画像を用いた研究では、脳磁図で内耳性難聴の聴皮質に及ぼす影響を検索した。その結果、内耳性難聴者では刺激音圧の上昇にともなう聴皮質活動(N100mモーメント)の増加が聴覚正常者より急峻であり、内耳からの音入力の歪が聴皮質に過剰な神経活動を惹起することが明らかになった。また、人工内耳電極を用いて蝸牛神経を電気刺激した際の誘発蝸牛電位(ECAP)を観察すると、言語習得後に失聴した成人ではECAPの最小閾値電流量の間にかなりのばらつきがみられたが、言語習得前失聴小児では両者の間により強い相関が見られた。これは、言語習得前失聴小児は人工内耳によって初めて音感を獲得するため、入力音圧が直接、蝸牛神経の刺激電流、ひいては主観的ラウドネス感覚に反映されるためと考えられた。一方、臨界期を過ぎて聴覚認知機構が確立していた者では個々の聴覚経験に応じて皮質にラウドネス感覚の認知機構が出来上がっていたため、後年の人工内耳による電気刺激による感覚でも個人差が大きくなったもの推測した。基礎実験では引き続き種々の幹細胞の難聴動物への移植実験を行なった。骨髄間質細胞を損傷された内耳に移植すると蝸牛神経、外リンパ腔、蝸牛外側部などに生着し、一部の細胞は神経細胞やグリア細胞に分化したが、その程度は限局的であった。神経幹細胞の移植では、非常に多くの細胞がグリア細胞に分化し、神経細胞や一部有毛細胞への分化も認められた。外胚葉誘導したES細胞の移植では、一部の動物で極めて多数の細胞が蝸牛神経内で生着かつ神経に分化し、生理学的にも電気刺激への反応増強が認められた。本研究の最終年度では中枢の基礎的動物実験をさらに強化するとともに、難聴者における脳機能画像による聴皮質機能評価も進める予定である。

Research Products

• [Publications] Morita T, Naito Y, Hirai T, Yamaguchi S, Ito J: "Relationship between intraoperative ECAP threshold and postoperative behavioral levels : Difference between postlingually deafened adults and prelingually deafened pediatric cochlear implant users"Eur Arch Otorhinolaryngol. 260. 67-72 (2003)
• [Publications] Nakagawa T, Kim TS, Murai N, Endo T, Iguchi F, Tateya I, Yamamoto N, Naito Y, Ito J: "A novel technique for inducing local inner ear damage"Hear Res. 176. 122-127 (2003)
• [Publications] Iguchi f, Nakagawa T, Tateya I, Kim TS, Endo T, Taniguchi Z, Naito Y, Ito J: "Trophic support of mouse inner ear by neural stem cell transplantation"NeuroReport. 14. 77-80 (2003)
• [Publications] Morita T, Naito Y, Nagamine T, Fujiki N, Shibasaki H, Ito J: "Enhanced activation of the auditory cortex in patients with inner-ear hearing impairment : An MEG study"Clin Neurophysiol. 114. 851-859 (2003)
• [Publications] Dong Y, Nakagawa T, Endo T, Kim TS, Iguchi F, Yamanmoto N, Naito Y, Ito J: "Role of the F-box protein Skp2 in cell proliferation in the developing auditory system in mice"NeuroReport. 14. 759-761 (2003)
• [Publications] Tateya I, Naito Y, Hirano S, Kojima H, Inoue M, Kaneko K, Toyoda H, Ueno M, Ishizu K, Ito J: "Inner ear hearing loss modulates ipsi-lateral temporal lobe activation by monaural speech stimuli"NeuroReport. 14. 763-767 (2003)
• [Publications] Lee JE, Nakagawa T, Kim TS, Iguchi F, Endo T, Dong Y, Yuki K, Naito Y, Lee SH, Ito J: "A novel model for rapid induction of apoptosis in spiral ganglions of mice"Laryngoscope. 113. 994-999 (2003)
• [Publications] Naito Y, Tateya I, Hirano S, Inoue M, Funabiki K, Toyoda H, Ueno M, Ishizu K, Nagahama Y, Fukuyama H, Ito J: "Cortical correlates of vestibulo-ocular reflex modulation : a PET study"Brain. 126. 1562-1578 (2003)
• [Publications] Tateya I, Nakagawa T, Iguchi F, Kim TS, Endo T, Yamada S, Kageyama R, Naito Y, Ito J: "Fate of neural stem cells grafted into injured inner ears of mice"Neuroreport. 14. 1677-1681 (2003)
• [Publications] Naito Y, Nakamura T, Nakagawa T, Iguchi f, Endo T, Fujino K, Kim TS, Hiratsuka H, Tamura T, Kanemaru S, Shimizu S, Ito J: "Transplantation of bone marrow stromal cells into the cochlea of chinchillas"Neuroreport. 15. 1-4 (2004)
• [Publications] Kim TS, Nakagawa T, Lee JE, Fujino K, Iguchi F, Endo T, Naito Y, Omori K, Lefebvre PP, Ito: "Induction of cell proliferation and β-catenin expression in rat utricles in vitro"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 22-25 (2004)
• [Publications] Fujino K, Kim TS, Nishida A, Nakatawa T, Omori K, Naito Y, Ito J: "Transplantation of neural stem cells into explants of rat inner ear"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 31-33 (2004)
• [Publications] Kim TS, Kojima K, Nishida A, Tashiro K, Lee JE, Fujino K, Nakagawa T, Iguchi F, Endo T, Naito Y, Omori K, Lefebvre PP, Ito: "Expression of calretinin by fetal otocyst cells after transplantation into damaged rat utricle explants"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 34-38 (2004)
• [Publications] Iguchi F, Nakagawa T, Tateya I, Endo T, Kim TS, Dong Y, Kita T, Kojima K, Naito Y, Omori K, Ito J: "Surgical techniques for cell transplantaion into the mouse cochlea"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 43-47 (2004)
• [Publications] Sakamoto T, Nakagawa T, Endo T, Kim TS, Iguchi F, Naito Y, sasai Y, Ito J: "Fates of mouse ES cells Transplanted into inner ears of adult mice and embryonic chickens"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 48-52 (2004)
• [Publications] Morita T, Naito Y, Tsuji J, Nakamura T, Yamaguchi S, Ito J: "The Relationship between cochlear implant outcome and a diameter of cochlear nerve depicted in MRI"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 56-59 (2004)
• [Publications] Morita T, Naito Y, Nakamura T, Yamaguchi S, Tsuji J, Ito J: "Chronological changes of stimulation levels in prelingually deafened children with cochlear implant"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 60-64 (2004)
• [Publications] Tamura T, Nakagawa T, Iguchi F, Tateya I, Endo T, Kim TS, Dong Y, Kita T, KOjima K, Naito Y, Omori K, Ito J: "Transplantation of neural stem cells into the modiolus of mouse cochleae injured by cisplatin"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 65-68 (2004)
• [Publications] Lee JE, Nakagawa T, Kim TS, Iguchi F, Endo T, Kita T, Murai N, Naito Y, Lee SH, Ito J: "Signaling pathway for apoptosis of vestibular hair cells of mice due to aminoglycosides"Acta Otolaryngol (Stockh) Suppl. 551. 69-74 (2004)
• [Publications] 内藤 泰, 金丸眞一, 伊藤壽一: "経中頭蓋窩聴神経手術におけるナビゲーションの使用経験"耳展. 45. 397-398 (2003)
• [Publications] 野中信之, 村尾卓也, 酒井俊一, 中嶋 誠, 馬場朱美, 西岡奈美江, 山口 忍, 国吉京子, 川野通夫, 内藤 泰, 伊藤壽一: "人工内耳によって発達する聴覚性情動的認知"音声言語医学. 44. 15-22 (2003)
• [Publications] 金 賢熙, 山口 忍, 李 相欣, 内藤 泰, 川野通夫: "韓国と日本の人工内耳装用幼児の発達"音声言語医学. 44. 30-35 (2003)
• [Publications] 中川隆之, 金 泰秀, 藤野清大, 井口福一郎, 遠藤 剛, 内藤 泰, 伊藤壽一: "ラット卵形嚢器官培養による増殖期細胞の誘導"Equilibrium Res. 62. 83-87 (2003)
• [Publications] 内藤 泰: "脳機能画像からみた空間識"Equilibrium Res. 62. 157-167 (2003)
• [Publications] 平海晴一, 内藤 泰: "人工内耳と聴覚認知"JHONS. 20. 43-47 (2004)
• [Publications] 内藤 泰: "実地医科のための検査法 画像診断-聴器"JHONS. 20. 433-436 (2004)
• [Publications] 金丸眞一, 中村達雄, Magrufov Akhmar, 大森孝一, 山下 勝, 平海晴一, 藤野清大, 内藤 泰, 伊藤壽一: "乳突蜂巣構造の再生-In situ tissue engineering の臨床応用-"耳鼻臨床. 97. 205-210 (2004)
• [Publications] 楯谷一郎, 内藤 泰: "小児人工内耳例の脳機能"ENTONI(EB ENT). 27. 81-87 (2004)