1991 Fiscal Year Annual Research Report

膜電位感受性色素ーCa指示薬ー光散乱の組合せによる脳シナップス過程の光学的測定

Research Project

Project/Area Number	03225207
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	神野耕太郎東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40025630)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	酒井哲郎東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (40153845) 廣田秋彦東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (50156717)
Keywords	膜電位感受性色素 / 光学的測定 / 初期胚 / 脳幹 / シナプス / 迷走神経 / グルタミン酸
Research Abstract	膜電位感受性色素を用いたニュ-ロン活動の多領域同時測定法を鶏胚脳幹に適用することにより、個体発生における脳幹のシナプス機能形成の初期過程を追跡した。迷走神経への電気刺激によって誘発されたニュ-ロン活動を色素の吸光変化として光学的に検出し、その波形を解析することにより、ふ卵6日までの標本では、活動電位に由来する速い光学的シグナルのみが検出されるが、ふ卵7日以降の標本においては、これにつづいて、時間経過の遅い光学的シグナルが現れることを明らかにした。このシグナルは、数百msec以上という長い時間経過を示し、わずか0.1Hzの連続刺激によっても疲労現象がみられるほど疲労し易いという特徴を持ち、低Ca^<2+>液中で消失し、外液中へのMn^<2+>、Cd^<2+>の投与により抑制されることから、シナプス後電位に由来することが明らかにされた。更に、各種のシナプス伝達阻害剤の効果から、ここでみられるシナプスが、グルタミン酸を伝達物質とした興奮性シナプスであり、NMDA型およびnonーNMDA型の複数の受容体サブタイプが関与していることを明らかにした。このシナプス電位に由来する光学的シグナルは、ふ卵7日後半以降の標本にのみ現れ、それより若い標本では全く検出されないことから、このふ卵7日という時期が脳幹における機能的シナプス形成のcritical periodであることが明らかになった。また、シナプス電位由来の光学的シグナルの空間的分布のマッピングから、個体発生の過程において、中枢神経系のシナプスは、散在的に形成されていくのではなく、特定のニュ-ロンのグル-プ即ち神経核の形をとりながら形成されていくことが明らかになった。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] K. Kamino: "Optical approaches to ontogeny of electrical activity and related functional organization during early heart development." Physiological Reviews. 71. 53-91 (1991)
[Publications] T. Sakai: "Optical determination of impulse conduction velocity during development of embryonic chick cervical vagus nerve bundles." Journal of Physiology(London). 439. 361-381 (1991)
[Publications] H. Komuro: "Optical detection of postsynaptic potentials evoked by vagal stimulation in the early embryonic chick brain stem slice." Journal of Physiology(London). 442. 631-648 (1991)
[Publications] Y。 MomoseーSato: "Optical mapping of the early development of the response pattern to vagal stimulation in embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London). 442. 649-668 (1991)
[Publications] Y。 MomoseーSato: "Optical monitoring of cholinergic postsynaptic in the embryonic chick ciliary ganglion using a voltageーsensitive dye。" Biomedical Research. 12suppl.2. 139-140 (1991)
[Publications] Y. MomoseーSato: "Optical assessment of spatial patterning of neural responsiveness to vagal stimulation in the embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London).
[Publications] 神野耕太郎,伊藤正男,楢林博太郎編: "神経科学レビュ-5" 医学書院,東京, 337 (1991)

1991 Fiscal Year Annual Research Report

膜電位感受性色素ーCa指示薬ー光散乱の組合せによる脳シナップス過程の光学的測定

Principal Investigator

神野 耕太郎 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40025630)

Research Products

[Publications] K. Kamino: "Optical approaches to ontogeny of electrical activity and related functional organization during early heart development." Physiological Reviews. 71. 53-91 (1991)

[Publications] T. Sakai: "Optical determination of impulse conduction velocity during development of embryonic chick cervical vagus nerve bundles." Journal of Physiology(London). 439. 361-381 (1991)

[Publications] H. Komuro: "Optical detection of postsynaptic potentials evoked by vagal stimulation in the early embryonic chick brain stem slice." Journal of Physiology(London). 442. 631-648 (1991)

[Publications] Y。 MomoseーSato: "Optical mapping of the early development of the response pattern to vagal stimulation in embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London). 442. 649-668 (1991)

[Publications] Y。 MomoseーSato: "Optical monitoring of cholinergic postsynaptic in the embryonic chick ciliary ganglion using a voltageーsensitive dye。" Biomedical Research. 12suppl.2. 139-140 (1991)

[Publications] Y. MomoseーSato: "Optical assessment of spatial patterning of neural responsiveness to vagal stimulation in the embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London).

[Publications] 神野 耕太郎,伊藤 正男,楢林 博太郎編: "神経科学レビュ-5" 医学書院,東京, 337 (1991)

神野耕太郎東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40025630)

[Publications] 神野耕太郎,伊藤正男,楢林博太郎編: "神経科学レビュ-5" 医学書院,東京, 337 (1991)