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1.キンギョ網膜から単離したON型双極細胞を用いて、Ca電流と細胞内遊離Caイオン濃度の同時測定を行い、シナプス前終末部における細胞内遊離Caイオン濃度の制御機構を検討した。また、網膜スライス標本を使って、ON型双極細胞へのシナプス入力の性質も調べた。
2.脱分極パルスによってCa電流が活性化されると、細胞内遊離Caイオン濃度は一過性に上昇した(Caトランジェント)。Caイオンの流入量とCaトランジェントのピーク値との関係は、上に凸の飽和型単調増加関数となった。Caトランジェントのピーク値は、高い協同性をもつCaバッファによって規定されていることが示唆された。一方、Caトランジェントの回復相では、CaポンプとNa/Ca交換機構によってCaイオンが細胞外に排出されることが明らかになった。Caポンプは、Na/Ca交換機構に比べて低いCaイオン濃度の時に働いており、双極細胞が静止状態にある時の基底濃度を決定する要因でもあった。なお、細胞内Ca貯蔵部位は、Caトランジェントの発生にほとんど関与していなかった。
3.脱分極パルスを切ると、Ca電流に引き続き、ゆっくりとした内向きのテイル電流が発生した。BAPTA/AMやcaged Caを用いた実験から、このテイル電流の大部分は細胞内遊離Caイオンの増大によって引き起こされる塩素電流であることが明らかになった。
4.網膜スライス標本にパッチクランプ法を適用して、双極細胞から光応答を記録することができた。また、グルタミン酸・γ-アミノ酪酸・アセチルコリン等を投与したときの応答を膜電位固定下で記録した結果、入力の部位特異性・イオン機構などが解析できた。
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