2019 Fiscal Year Annual Research Report
Combined Visual Prosthesis with a Novel Neural Stimulation
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17K13278
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
末松 尚史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (30779517)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 人工視覚 / 近赤外レーザー光刺激 / 視覚野 / 細胞外電気記録 / 行動実験 / 弁別課題 / 神経補綴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
通常の皮質刺激型人工視覚では、皮質内に刺入した電極もしくは皮質表面に設置した電極による電流刺激が、一般的なアプローチとして用いられている。しかしながら前者は侵襲性という観点から、後者は得られる空間解像度という観点から、未だ十分な機能は得られていない。本研究課題においては、過去10年ほどで末梢神経系や感覚器、体性感覚野などを対象とした研究が進められてきた近赤外レーザー光刺激を視覚野に適用し、誘発される神経応答の評価を行っている。
当初の研究計画では膜電位感受性色素イメージングを用いて、誘発応答の強度や空間的広がりの評価を行う予定であったが、懸念していたようにレーザー光の与える熱による膜電位感受性色素の消光がデータに乗ってきたため、計測方法を細胞外電位記録に変えて研究を進行させた。その際には皮質の層を縦断するような多点電極を用いることで、in-vivoでの脳表上からのイメージングが苦手とする皮質深さ方向の誘発応答の評価を狙った。現在詳細な解析を進めていく中で、イメージングほどではないにせよ、レーザー光の与える熱によるノイズが計測データに乗っていることが判明したので、ノイズ除去を目的とした解析・ノイズの影響を受けづらい解析手法を試している。
並行して、視覚野刺激時の動物の行動評価に関しても、実験系確立を目指して、単純な光刺激や既存の電気刺激で課題を遂行させる装置やパラダイムを構築中である。当初は、動物の課題学習が容易になることを期待して単純な検出課題を課していたが、例え刺激を検出しなくてもとりあえず行動を行うという様子が観察されたため、正答しない限りは報酬が手に入らない弁別課題へと移行している。
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