2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22240044
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
澁木 克栄 新潟大学, 脳研究所, 教授 (40146163)
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| Keywords | マクロ共焦点光学系 / フラビン蛋白蛍光 / 大脳皮質層構造 / 単一神経細胞イメージング / 近赤外線レーザー / 内側前頭連合野 / 帯状回 / マウス |
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| Research Abstract |
本年度は特別仕様のマクロ共焦点光学系を構築し、システムの特性を解析した。まず、青色レーザーを用い、従来我々がCCDカメラを用いて解析してきたフラビン蛋白蛍光シグナルが記録できるかどうか検証した。CCDカメラを用いた脳活動イメージングではZ軸方向の分解能が殆どない。従って、従来の方法では皮質のどの層からフラビン蛋白蛍光シグナルが由来するのか、不明であった。また無数のニューロン像を平面的に捉えるため、単一神経細胞に由来する蛍光シグナルを分離することが不可能であった。マクロ共焦点光学系はZ軸方向の分解能を有するため、これらの点について解析を行った。その結果、フラビン蛋白蛍光シグナルは全ての層からほぼ均一に由来するという予備的な結果を得た。また光学的な倍率を上昇させていくと、単一神経細胞に相当する大きさのスポットがフラビン蛋白蛍光シグナルを放つことが判った。これが単一神経細胞由来のシグナルかどうか、今後検討を進める。また、本来の目的である近赤外線レーザーを用いたイメージングでは、信号を検出するホトマルの出力が不安定なため、脳深部活動に関する十分な検証が行えていない。引き続きこれらの技術的な問題を解決し、近赤外線レーザーを用いたイメージングシステムも完成させる予定である。
なお、深部脳活動イメージングの予備的な実験で、内側前頭連合野から帯状回へと伝播する神経活動を記録した。このような活動が実際に存在するかどうかを確認するため、前頭連合野と帯状回を含む水平断スライスを作成し、局所の電気活動に対するフラビン蛋白蛍光応答を解析した。その結果、内側前頭連合野の刺激によって、実際に帯状回へと興奮が伝播することが確認された。さらにこのような前後方向の刺激の伝播が、帯状回に沿って広範囲に記録され、帯状回が前頭連合野と感覚野とを結ぶ一つのルートとして働きうるかもしれないという可能性を確認した。
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