| Research Abstract |
本研究は,網膜神経回路の情報処理の各ステージ,すなわち,視細胞層,水平細胞層,双極細胞層などの神経活動を実時間並列計測・可視化する手法を開発すると共に,網膜で実現されている回路レベルの情報表現,伝達,処理の過程を解析することを目的としている.
本年度はまず,網膜神経細胞の基本的性質を明らかにするため,多入力高頻度刺激による動的光受容野の計測技術を確立した.すなわち,カラーディプレイを用いた多入力高頻度刺激法を網膜水平細胞の受容野特性の計測に適用した.実験にはコイ剥離網膜を用い,L型およびR/G型水平細胞より細胞内応答を記録した.水平細胞応答の各刺激部位の1次核を高速m変換アルゴリズムによって推定した結果,ノイズの少ない安定した応答が得られた.また,L,R/G型水平細胞とも2次核が存在し,既にこのレベルで光情報が非線形な情報処理を受けていることが明らかになった.開発手法によれば,比較的短時間に動的受容野を計測でき,網膜神経細胞の受容野特性の解析に有効な新しい手法である.次に,こうした網膜神経細胞の活動を光学的に測定するための基本計測技術を確立するため,単離細胞を対象に細胞内カルシウム濃度の光学的測定を行った.視細胞の細胞内カルシウム濃度測定を行った結果,本実験システムで,視細胞内のカルシウム濃度の時空間的変化を測定可能なことを確認すると共に,視細胞の外節-内節間にはカルシウムイオンのダイナミックな相互作用が存在することが明らかとなった.
今後は,確立した実験・解析システム,光学的測定の基本技術をベースに,網膜内での情報処理様式のより詳細な特性を解析する.すなわち,網膜スライス標本を対象に,特定のシナプス伝達経路を制御した条件で各細胞の応答特性がどのように変化するか,視細胞錐体,視細胞杆体に刺激を与えた場合,どのような経路が主に活性化するかなど,網膜内各神経経路の具体的な特性,役割を明らかにしていく.
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