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中枢神経系ニューロン活動の光学的高分解能1020チャネル同時測定システムの作製

研究課題

研究課題/領域番号 03557006
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

神野 耕太郎  東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (40025630)

研究分担者 佐藤 容子  東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (70251501)
酒井 哲郎  東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (40153845)
廣田 秋彦  東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (50156717)
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
17,300千円 (直接経費: 17,300千円)
1993年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1992年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1991年度: 9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
キーワード中枢神経系 / ニューロン活動 / 光学的測定 / 1020チャネル同時測定システム / ニュ-ロン活動
研究概要

中枢神経系のニューロン活動を光学的に1020ケ所から高分解能で同時測定するための計測システムが完成し、満足すべき成果を得た。
測定システムは、光学系、電気系、およびコンピュータシステムの三つの部分から構成されている。光学系は、大型顕微鏡の光学系を利用し、光源を直流点灯の300Wタングステンハロゲンランプに強化・安定化している。電気系は、このシステムの最も主要な部分であり、(1)1020素子マトリックス型フォトダイオードアレイと1020回路のI/Vコンバータから成るDetector unit、(2)1020回路の前置増幅器とS/Hアンプおよび1020チャネルアナログマルチプレキサから成るMultiplexer unit、(3)A/Dコンバータとその周辺回路から成るA/D converter unitおよび(4)コンピュータシステムとのInterfaceの四つの部分から構成されている。コンピュータシステムは、大容量の光磁気ディスクとデジタルデータレコーダをそなえ、データ転送用の光ファイバと制御用のシリアルラインで電気系と接続されている。システムのコントロールや測定データの転送・解析・表示のためのソフトウエアも独自に開発した。
この測定システムを用いた中枢神経系のニューロン活動の測定は、メロシアニン・ロ-ダニン系膜電位感受性色素NK2761で染色したふ卵6〜9日の鶏胚脳幹標本(インタクトまたはスライス)を用いておこなった。この測定システムを用いることにより、迷走神経または舌咽神経の電流刺激によって脳幹に誘発されるニューロンの活動電位および興奮性シナプス後電位を標本上の1020の分画領域から光学的に同時記録する事が可能となり、しかも得られた光学的シグナルのS/N比は、きわめて良好であった。このことにより、本研究で開発した光学的測定システムはきわめて高性能のものであることが実証された。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Kamino,K.: "Optical approaches to ontogeny of electrical activity and related functional organization during early heart development." Physiological Reviews. 70. 53-91 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai,T.: "Optical determination of impulse conduction velocity during development of the embryonic chick cervical vagus nerve bundle." Journal of Physiology(London). 439. 361-381 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komuro,H.: "Optical detection of postsynaptic potentials evoked by vagal stimulation in the early embryonic chick brain stem slice." Journal of Physiology(London). 442. 691-649 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato,Y.: "Optical mapping of the early development of the response pattern to vagal stimulation in embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London). 442. 649-669 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,K.: "Optical monitoring of early appearance of spontaneous membrane potential changes in the embryonic chick medulla oblongata using a voltage-sensitive dye." Neuroscience. 52. 55-62 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,K.: "Optical assessment of spatial patterning of strength-duration relationship for vagal responses in the early embryonic chick brainstem." Japanese Journal of Physiology. 43. 521-539 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamino,K.: "Fluorescence Spectroscopy:New Methods and Applications" Springer-Verlag,Berlin,Germany, 310 (1992)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤容子: "膜学実験シリーズ第1巻 生体膜編。" 共立出版、東京, 424 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamino, K.: "Optical approaches to ontogeny of electrical and related functional organization during early heart development." Physiological Reviews. 70. 53-91 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai, T., Komuro, H., Katoh, T., Sasaki, H., Momose-Sato, Y.and Kamino, K.: "Optical detemination of impulse conduction velocity during development of the embryonic chick cervical vagues nerve bundle." Journal of Physiology (London). 439. 361-381 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komuro, H., Sakai, T., Momose-Sato, Y., Hirota, A.and Kamino, K.: "Optical detection of postsynaptic potentials evoked by vagal stimulation in the early embryonic chick brain stem slice" Journal of Physiology (London). 442. 631-648 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato, Y., Sakai, T., Komuro, H., Hirota, A., and Kamino, K.: "Optical mapping of the early development of the response pattern to vagal stimulation in embryonic chick brain stem." Journal of Physiology (London). 442. 649-668 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato, Y., Komuro, H., Sakai, T., Hirota, A.and Kamino, K.: "Optical monitoring of cholinergic postsynaptic potential in the embryonic chick ciliary ganglion using a voltage-sensitive dye." Biomedical Research. 12 Supplement 2. 139-141 (1991)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Komuro, H., Momose-Sato, Y., Sakai, T., Hirota, A.and Kamino, K.: "Optical monitoring of early appearance of spotaneous membrane potential changes in the embryonic chick medulla oblomgata using a voltage-sensitive dye." Neuroscience. 52. 55-62 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, K., Momose-Sato, Y., Sakai, T., Hirota, A.and Kamino, K.: "Optical assessment of spatial patterning of strength-duration relationship for vagal responses in the early embryonic chick brainstem." Japanese Journal of Psysiology. 43. 521-538 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamino, K., Sakai, T., Momose-Sato, Y., Hirota, A.and Sato, K.: "Optical indications of early appearace of postsynaptic potentials in the embryonic chick brain stem." Japanese Journal of Psysiology. 43, Suppl. 1. S43-S51 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato, Y., Sakai, T., Hirota, A., Sato, K.and Kamino, K.: "Optical monitoring of glutaminergic excitatory postsynaptic potentials from the early developing embryonic chick brain stem slice." Annuals of the New York Academy of Sciences. 707. 454-457 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato, Y., Sakai, T., Hirota, A., Sato, K.and Kamino, K.: "Optical mapping of early embryonic expression of Mg^<2+>/APV-sensitive components of vagal glutaminergic EPSPs in the chick brainstem." Journal of Neuroscience. In press.

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, K., Momose-Sato, Y., Sakai, T., Hirota, A.and Kamino, K.: "Optical multiple-site/sectioning recording assessment of neural response areas to glosspharyngel stimulus in the early embryonic chick brainstem." Journal of Neuroscience. in press.

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirota, A., Sato, K., Momose-Sato, Y., Sakai, T., and Kamino, K.: "A new simultaneous 1020-site optical recording system for monitoring neural activity using voltage-sensitive dyes." Journal of Neuroscience Methods. in press.

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Momose-Sato, Y., Sato, K., Sakai, T., Hirota, A., Matsutani, K.and Kamino, K.: "Evaluative examination of optimal voltage-sensitive dyes for optical monitoring embryonic neural activity." Journal of Neuroscience Methods. in press.

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamino, K., Sakai, T., Momose-Sato, Y., Komuro, H., Hirota, A.and Sato K.: Optical monitoring of postsynaptic potential in the early embryonic avian brain stem using a voltage-sensitive dye. In : Fluorescence Spectroscopy : New Methods and Applications. Ed : O.S Wolfbeis. Springer-Verlag, Berlin, Germany, pp 289-301 (1992)

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    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,K.: "Optical monitoring of early appearance of spontaneous membrane potential changes in the embryonic chick medulla oblongata using a voltage-sensitive dye." Neuroscience. 52. 55-62 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,K.: "Optical assessment of spatial patterning of strength-duration relationship for vagal responses in the early embryonic chick brainstem." Japanese Journal of Physiology. 43. 521-539 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Kamino,K.: "Optical indications of early appearance of postsynaptic potentials in the embryonic brain stem." Japanese Journal of Physiology. 43 Suppl.1. S43-S51 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Momose-Sato,Y.: "Optical monitoreing of glutaminergic excitatory postsynaptic potentials from the early developing embryonic chick brain stem." Annals of the New York Academy of Sciences. 707. 454-457 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井哲郎: "膜学実験シリーズ第1巻 生体膜編." 共立出版, 424 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤容子: "膜学実験シリーズ第1巻 生体膜編." 共立出版, 424 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Komuro: "Optical monitoring of early appearance of spontaneous membrane potential changes in the embryonic chick medulla oblongata using a voltage-sensitive dye." Neuroscience. 52. 55-62 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kamino: "Optical indications of early appearance of postsynaptic potentials in the early embryonic chick brain stem." Japanese Journal of Physiology. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Momose-Sato: "Optical monitoring of glutaminergic excitatory post-synaptic potentials from the early developing embryonic chick brain stem slice." Annals of New York Academy of Sciences. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 神野 耕太郎: "心臓興奮伝導の光学的解析ー心電活動のembryonic originー" 心臓. 24. 191-196 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 神野 耕太郎: "膜電位感受性色素を用いた心房興奮伝播の視覚化" 総合臨牀. 41. 642-647 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kamino: "Fluorescence Spectroscopy:New Methods and Applications" Springer-Verlag,Berlin,Germany Ed.by O.S.Wolfbeis, 310 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Kamino.K.: "Optical approaches to ontogeny of electrical activity and related functional organization during early heart development." Physiological Reviews. 71. 53-91 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Sakai,T.,Komuro,H.,Katoh,Y.,Sasaki,H.,Momose-Sato,Y.& Kamino,K.: "Optical determination of impulse conduction velocity during development of embryonic chick cervical vagus nerve bundles." Journal of Physiology (London). 439. 361-381 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Komuro,H.,Sakai,T.,Momose-Sato,Y.,Hirota,A.and Kamino,K.: "Optical detection of postsynaptic potentials evoked by vagal stimulation in the early embryonic chick brain stem slice." Journal of Physiology (London). 442. 631-648 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Momose-Sato,Y.,Sakai,T.,Komuro,H.,Hirota,A.and Kamino,K.: "Optical mapping of the early development of the response pattern to vagal stimulation in embryonic chick brain stem." Journal of Physiology (London). 442. 649-668 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Momose-Sato,Y.,Komuro,H.,Sakai,T.,Hirota,A.and Kamino,K.: "Optical monitoring of cholinergic postsynaptic potential in the embryonic chick ciliary ganglion using a voltage-sensitive dve." Biomedical Research. 12,Suppl.2. 139-140 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 神野 耕太郎: "神経科学レビュ-5" 医学書院、東京 伊藤 正男、楢林 博太郎編, 340 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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