脊椎動物網膜における色情報処理の神経回路

Research Project

Project/Area Number	61231030
Research Category	Grant-in-Aid for Special Project Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Okazaki National Research Institutes
Principal Investigator	大塚輝弥岡崎共研機, その他, 助教授 (10051814)
Project Period (FY)	1986
Project Status	Completed (Fiscal Year 1986)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 1986: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords	網膜 / 色光応答 / 神経回路 / 視細胞 / 水平細胞 / horseradish peroxidase / シナプス
Research Abstract	脊椎動物網膜の神経細胞は色光刺激の波長によって異なる応答を示す。中でも水平細胞は単色光刺激に対して常に過分極性応答を示すL型と波長によって脱分極または過分極性応答を示すC型がある。これまでの知見からこの色光応答の分化は錐体と水平細胞間の固有の神経回路によって発生し、C型の赤色光に対する脱分極性応答は水平細胞の応答が負帰還シナプスを介して錐体に伝わり極性が反転するためであると考えられてきた。そこで本研究ではこの神経回路を直接調べるためhorseradish peroxidase(HRP)で細胞内染色した網膜の水平細胞にリボン・シナプス結合する視細胞の種類と数を電顕下で検索した。実験にはカメ網膜の水平細胞にガラス微小電極を刺入し色光応答を記録した後、電気泳動的にHRPを細胞内注入してDAB法にてHRPを発色し、網膜を脱水・包埋して光顕及び電顕用水平断連続切片を作製した。HRP染色した1個の水平細胞にシナプス結合する全ての視細胞の種類と数を解析した。3種の錐体は内節の油滴の有無と色によって形態学的に同定した。L型水平細胞の細胞体と軸索終末は3種の錐体と無選択に結合し、合計105個の視細胞とシナプス結合していた。また従来杆体入力がないと考えられてきたL型水平細胞の細胞体は少数の杆体と結合していた。2相性C型水平細胞は32個の錐体(赤錐体12・緑錐体16・青錐体4)と、また3相性C型水平細胞は19個の錐体(赤錐体13・青錐体6)とシナプス結合していた。従来、C型水平細胞は赤錐体と直接シナプス結合しないと考えられてきたが本研究によってカメ網膜では多数の赤錐体とシナプス結合していることが明らかになった。この結果、C型水平細胞の色光応答には従来の定説である負帰還シナプスを経由する信号の他に今回発見した赤錐体から直接伝達される信号の2つの成分があると結論された。