サルとヒトを繋ぐ:経皮的神経活動記録手技の開発と無侵襲記録手技との統合

本研究課題では、動物実験での神経活動記録に関する侵襲を可能な限り低減し、しかも長期間に渡って神経活動を記録できる全く新しい記録手技の開発を目的とし、同時に無侵襲的記録手技である近赤外線トポグラフィー(NIRS)を同技術に統合し、サルの実験から得られる知見と、ヒトのイメージングなどから得られる知見を直接比較するための基盤技術の開発を行うことを目的とした。昨年度は、過去に一度も行われたことの無いNIRSを用いたサル大脳皮質からの脳活動記録をするという予備実験を行ったが、本年度はNIRSによる脳活動記録手技に慢性神経活動記録を同時に行い、NIRS信号と神経細胞活動との関連を解明することを目指した。まず、NIRS信号の計測を複数回行い、安定して脳活動が記録できることを確かめた。特に、補足運動野における到達運動関連活動は、対側の補足運動野から記録されたNIRSに反映され、NIRSが脳機能計測手技として有用であることが確認された。その後、大脳皮質内に慢性的に多電極を留置し神経活動を記録する実験を始めた。この新規に開発した電極は、硬膜下に留置され、両側の一次運動野と運動前野をカバーするものである。現在この慢性留置の多電極を用いた神経活動記録を始め、神経細胞活動が徐々に記録できるようになってきた。これによりNIRSと神経活動の同時記録が可能となり、従来不可能であったNIRSの信号成分と神経細胞活動との間の相関を明らかにすることが可能となった。

本研究課題では、動物実験での神経活動記録に関する侵襲を可能な限り低減し、しかも長期間に渡って神経活動を記録できる全く新しい記録手技の開発を目的とし、同時に無侵襲的記録手技である近赤外線トポグラフィー(NIRS)を同技術に統合し、サルの実験から得られる知見と、ヒトのイメージングなどから得られる知見を直接比較するための基盤技術の開発を行うことを目的とした。昨年度は、過去に一度も行われたことの無いNIRSを用いたサル大脳皮質からの脳活動記録をするという予備実験を行ったが、本年度はNIRSによる脳活動記録手技に慢性神経活動記録を同時に行い、NIRS信号と神経細胞活動との関連を解明することを目指した。まず、NIRS信号の計測を複数回行い、安定して脳活動が記録できることを確かめた。特に、補足運動野における到達運動関連活動は、対側の補足運動野から記録されたNIRSに反映され、NIRSが脳機能計測手技として有用であることが確認された。その後、大脳皮質内に慢性的に多電極を留置し神経活動を記録する実験を始めた。この新規に開発した電極は、硬膜下に留置され、両側の一次運動野と運動前野をカバーするものである。現在この慢性留置の多電極を用いた神経活動記録を始め、神経細胞活動が徐々に記録できるようになってきた。これによりNIRSと神経活動の同時記録が可能となり、従来不可能であったNIRSの信号成分と神経細胞活動との間の相関を明らかにすることが可能となった。