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

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03557006
• 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 ; 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)
• 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

研究概要

中枢神経系のニューロン活動を光学的に1020ヶ所から同時測定するための計測システムの開発の最終年度である本年度は、一昨年度、および昨年度の成果をふまえ、測定システムの最終的なセットアップと実際の中枢神経系標本を用いたニューロン活動の光学的測定をおこなった。
測定システムのハードウエア部分については、電気系の各ユニットを制御するコントロール回路と、これをコンピュータシステムに接続するためのインターフェイス部分を組み立て、システム全体がほぼ当初の設計どおりの形で完成した。これとあわせて、測定システム全体を制御するためのコンピュータシステムのソフトウエアの開発が完了し、測定システムが実際のニューロン活動の計測をおこなうことが可能な状態となった。
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・ロー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。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)
• [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)