電位感受性色素を用いた昆虫ニューロン電気活動の長時間記録法を確立

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07554090
• Research Institution: YAMAGUCHI UNIVERSITY
• Principal Investigator: 富岡 憲治 山口大学, 理学部, 教授 (30136163)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浜岡 勤 富士写真フィルム株式会社, 機器事業本部業務部・部長, 研究職
• Keywords: 電位感受性色素 / ニューロン / 昆虫 / 電気活動 / 長時間記録 / 光学測定法

Research Abstract

本研究は、電位感受性色素を利用して、多数のニューロンの電気活動を少なくとも72時間にわたって記録する方法を確立することを目的としている。本年度は最終年度であり、実際の昆虫神経組織を用いた実験を通して、長時間記録・解析用ソフトウエアーの開発を計画した。
1.長時間記録用ソフトウエアは次のようなものを作成した。制御用パソコンからGPIBにより光量差分増幅装置(Deltaron)を駆動させ、データの収録、さらにパソコンハードディスク状へのデータの書き込みを行う。1度の計測で約50MBのデータが生ずるため、この作業には約8分程度を必要とする。大量のデータへの対応は大容量のハードディスクを使うことで対応した。また、記録時のカメラ利得、アンプ利得、露光時間、等の細かい設定は、光量差分増幅装置(Deltaron)で設定する。これら一連の動作を電気刺激設置からの外部トリガーパルスをパソコンに与えることで繰り返し行うこととし、原理的にはGPIBを介してデータを書き込む時間を除けば、ほぼ無限に実験の自動継続が可能となった。
2.膨大なデータを解析するために、2種のプログラムを作成した。一つは、各画素ごとの平均明度を記録された全フレームについて求めるもの。他の一つは、各画素ごとに閾値を超えて変化した場合の数を、記録された全フレームについて求めるものである。これらの結果は、各計測点ごとに1フレームずつ画像データとして書き込み、疑似カラー表示するようにした。これらの解析法により、神経系のある領域の電気的活動性の時間的変化を捕らえることができるようになった。

Research Products

• [Publications] Tomika K, Yukizane M: "A specific area of the compound eye in the cricket Gryllus bimaculatus sends photic information to the circadian pacemaker in the contralateral optic lobe." J.Comp.Physiol.A. 180. 63-70 (1997)
• [Publications] 富岡憲治: "5・11測時機構.(分担執筆)三橋淳也編 昆虫学一基礎と応用" 朝倉書店, (印刷中) (1998)