2018 Fiscal Year Research-status Report
細胞外イオン濃度変化を介したニューロン－グリア相互作用の解析
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17K17615
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
後藤 純一 山形大学, 医学部, 助教 (70435650)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ニューロングリア相互作用 / ニューロン / グリア / シナプス可塑性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、（１）細胞外カリウムイオン濃度の計測と（２）細胞外イオン濃度の変化が海馬スライスに与える影響について、それぞれ検討した。
（１）細胞外カリウムイオン濃度の計測は細胞外液のカリウムイオン濃度を人為的に変化させるコントロール実験では既にカリウムイオン濃度の変化をイオン選択性電極から計測される電位変化として捉えることが出来ているが、シグナル／ノイズ比が十分ではなかった。その為、イオン選択性電極の作製方法の見直しの他、電極以外の計測装置（アンプ等）についても調整及び再検討を行った。これまでの実験から計測装置側の改善が必要と見られることから、一部の機器の交換と装置全体の調製を継続中である。また、当該年度内に電気刺激装置及びA/Dコンバータ等の機器が故障したため、修理及び別の機器との交換を行った。これに伴い、イオン選択性電極を用いる実験セットアップをこれまでの細胞外記録用のセットアップ主体からパッチクランプ用のセットアップを主に使用する体制に変更を行っている。
（２）細胞外イオン濃度を人為的に変化させることでニューロンの機能、特にシナプス可塑性に与える影響について引き続き検討をおこなった。パッチクランプ法を用いる実験に関しては上述のA/Dコンバータの故障の為、データ取得には至っていない。細胞外記録用のセットアップでは前年度に引き続き、シナプス可塑性の誘導時および維持時の細胞外イオン濃度の違いが可塑性の誘導閾値や可塑性の大きさ・安定性に及ぼす影響について検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞外イオン濃度計測用の電極作製において、電極そのもの以外の既存の計測機器類に原因があると想定されるシグナル／ノイズ比の改善の為、計画段階よりも時間がかかっている。また、パッチクランプ用の電気生理記録装置において電気刺激装置とA/Dコンバータの故障が発生した為、上述のシグナル／ノイズ比の改善も含めて全面的に装置の改修・改善を行っている。その関係で当該年度では主に細胞外記録によるシナプス可塑性の計測を先行して実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、機器の故障及びシグナル／ノイズ比向上の為の改修中のパッチクランプ用電気生理計測装置を出来るだけ早期に稼働させ、イオン選択性電極による計測を安定的に行うことを最優先にする。現在稼働中の電気生理用セットアップが細胞外記録用のみであるため、パッチクランプ用のセットアップが稼働し次第、細胞外イオン濃度の変化によるニューロンの興奮性シナプス後電位や活動電位への影響を検討する。その際、イオン濃度の条件は既に細胞外記録におけるシナプス可塑性への影響について検討を行っているものをまず使用する。
また、シナプス可塑性や電気生理学的特性等のニューロンの機能にグリア細胞がどの程度影響を与えているかを調べるために、アストロサイトの役割について調べる。上述のイオン濃度条件下において、（１）アストロサイトによる細胞外カリウムイオンの回収機構を阻害する、（２）アストロサイトにパッチクランプ法を適用し膜電位計測をおこなうとともに、各種の阻害薬の効果を調べる。
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| Causes of Carryover |
年度末近くに電気刺激装置が故障した為、その修理費用を見込んで資金の使用計画を建てていたが、当該装置が修理不能であった為にその分の予算の使用を次年度以降の代替装置を入手する為の費用に充てることにした為。
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Research Products
(1 results)
