カエル視蓋ニューロンの時空間受容野とそれを構成する入力線維の同定

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04640663
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 松本 修文 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (80029545)
• Keywords: 時空間受容野 / 細胞内記録 / 視蓋 / カエル

Research Abstract

スライドプロジェクタと、設備備品として購入した、X‐Yステージと2軸プログラムコントローラを用いて、自動X‐Y制御装置を製作し、2次元の広い範囲のグリッド上で順次スポット点滅を行ったり、刺激パターンを連続移動するためのソフトウエアを開発した。
上記の刺激装置を用いて、カエルの視蓋ニューロンから細胞内記録を行い、視覚刺激に対するシナプス電位を解析した。電位はデータレコーダに記録し、ワークステーションによってオフライン解析を行った。空間の異なる点における点滅刺激(直径4度のスポットを8度ステップで1次元上を動かし、9点で刺激)を行う実験においては、網膜の出力チャンネルのうち、R3(on‐off線維)とR4(off線維)のみを活性化させることが出来る。視蓋ニューロンのon応答からはR3の寄与が求められ、off応答にはR3とR4の寄与が含まれるが、on反応から得られるR3の成分を差し引くと、R4による寄与が求められる筈である。予想した通り、これらの成分を各点で分離することが出来た。次に、onとoffの刺激開始時刻からの一定時間きざみの応答の振幅を求め、その空間分布を表示した。このグラフから、受容野を時間と空間の次元で分離して記述できることを示した。
次に、光刺激によって生じた個々のEPSPの解析を行った。同じニューロンにおいて、点滅刺激と連続的に移動するスリット光刺激をお行ったところ、立ち上がり時間の異なるEPSPが観察された。これは、移動刺激が点滅刺激によるR3とR4とは別のR1またはR2線維を興奮させ、これらの線維がニューロンの樹状突起の異なる場所にシナプス結合していることを示す。

Research Products

• [Publications] 松本 修文: "40ヘルツ波による共鳴結合の仮説" 生体の科学. 43. 25-29 (1992)
• [Publications] 松本 修文: "意識とは何か(翻訳)" 日経サイエンス. 22 NO.11. 158-168 (1993)
• [Publications] 松本 修文: "生体信号を測定するための演算増副器の使い方〔生物工学実験書,日本生物工学会編〕" 培風館, 3 (1992)