SQUID磁束計を用いたマウス脳磁場計測による嗅覚情報処理機構の研究

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本年度は,マウス生体磁気計測システムの一層の改良と,whisker刺激による体性感覚野の脳磁図計測実験,aconitine誘発不整脈の心磁図の計測実験を行った。時間的制約により本研究の最終目標である嗅覚誘発脳磁図計測の遂行にはいたらなかったが,実用の前段階として心磁図や体性感覚誘発脳磁図などの計測を行い,本システムが遺伝子改変マウスを用いた非侵襲的脳・心機能計測の研究へ大きく貢献可能であることを示唆する有益な知見が多々得られた。1.昨年度の研究において,開発したマウス用生体磁気計測システムにおいて野生型マウスの心磁図計測に世界で初めて成功し,本システムを用いて,マウスの生体磁気信号計測が可能であることが示されていた。本年度はさらにマウスの体温を調整するための温度調整装置付き測定台,麻酔深度をコントロール可能なガス麻酔システムを開発,導入し,システムの信頼性をさらに高める改良を行った。2.嗅覚誘発脳磁図の計測に先駆け,体性感覚誘発脳磁図計測実験を行った。体性感覚は,嗅覚に比べ慣れの影響が少なく,より脳磁図が計測しやすい。Whisker刺激装置を圧電素子を用いて独自に開発し,脳磁図計測と,その相補的なデータとして脳内電極埋め込みによる脳波計測を行った。3.昨年度行った野生型マウスの心磁図計測をさらに発展させ,疾患モデルとして神経毒(aconitine)を投与することにより人為的に不整脈を発生させたマウスに対して心磁図計測を行った。正常時と不整脈時の心筋興奮過程の違いが本システムにより明確に示せることがわかった。マウスの心臓の電気生理学的な体表面マッピングは,その体躯の小ささから従来の電位計測では困難であり,これまで類似の研究はほとんど行われてこなかった。本システムを用いた心磁図計測により,はじめてマウス体表面上の非侵襲心機能スクリーニングが可能になった。