In vitro神経回路を局所的に活動誘発させる超音波刺激条件のFDTD法を用いた探索

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS2-3

グループ名: 【C】2019年電気学会電子・情報・システム部門大会プログラム

発行日: 2019/08/28

タイトル(英語): Exploring the conditions of ultrasound stimulation to locally evoked neural activity in vitro using FDTD-based simulation

著者名: 金田 弘貴(北海道大学),舘野 高(北海道大学)

著者名(英語): Hiroki Kaneta|Takashi Tateno

キーワード: 超音波刺激|in vitro|局所神経回路|音響シミュレーション|数値計算|Ultrasound stimulation|in vitro|local neural circuit|acoustic simulation|numerical calculation

要約(日本語): 経頭蓋超音波脳刺激法は，低侵襲的かつ局所的に脳深部への刺激が可能な刺激法として注目を集めている。しかし，近年，動物実験によって超音波による経頭蓋刺激では，直接的に脳を刺激できていない可能性が示唆されている。そこで，本研究では，超音波を用いたin vivo検証実験を行う前段階として，in vitro実験系を対象に数値計算によって局所的に誘発刺激する条件の探索を目的とした。In vitro実験系では，多点電極アレイ計測系を想定し，数値計算には時間領域有限差分法（Finite different time domain，FDTD）を用いた。パラメータ探索の数値計算を行った結果，多点電極アレイの下面からの超音波放射において微小電極面内の小領域に超音波の焦点を収める条件を見出した。この数値計算の結果を基に，今後，実際にin vitro実験を行い，超音波による局所刺激の可否を検証する予定である。

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