膜電位感受性色素を用いた蛙腰部交感神経筋シナプス伝達機構の光学的解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670051
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 酒井 哲郎 東京医科歯科大学, 医学部, 講師 (40153845)
• 研究分担者: 安谷屋 均 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (20202640)
• キーワード: 膜電位感受性色素 / 光学的測定 / 交感神経節 / シナプス

研究概要

膜電位感受性色素を用いたニュ-ロン活動の多領域同時測定法をウシガエル腰部交感神経節に適用し、次のような成果を得た。
1.メロシアニンロ-ダニン系またはオキソノ-ル系の膜電位感受性色素で神経節を染色し、ニュ-ロン活動を測定するための基本的な染色条件[色素濃度、染色時間、結合織除去法など]および光学的測定の条件を確立した。
2.神経節から延びる節前線維および節後線維の各神経束に吸引電極を取り付け、電気刺激をおこない、それにより誘発される光学的(吸光)シグナルを神経節内の多数の部位から同時に検出した。この光学的シグナルは、膜電位感受性色素特有の波長依存性を示し、未染色の標本では検出されないことから、刺激によって誘発された神経節内のニュ-ロン活動に由来する色素の吸光変化による光学的シグナルであることが明らかになった。
3.シグナルの波形を分析した結果、節後線維の逆行性刺激により誘発される光学的シグナルは、持続時間約10msecの単純なスパイク状を示すが、節前線維の順行性刺激によって誘発される光学的シグナルは、持続時間15〜20msecのスパイク状のシグナルと、それに続く数十msecの持続時間を持った遅いシグナルの二つの成分から構成されることがわかった。これらのシグナルの各成分の生理学的特性やその由来については、現在、詳細な解析を進めている。

研究成果

• [文献書誌] T.Sakai: "Optical determination of impulse conduction velocity during development of embryonic chick cervical vagus nerve bundles." Journal of Physiology(London). 439. 361-381 (1991)
• [文献書誌] H.Komuro: "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)
• [文献書誌] Y.MomoseーSato: "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)
• [文献書誌] Y.MomoseーSato: "Optical monitoring of cholinergic postsynaptic potential in the embryonic chick ciliary ganglion using a voltageーsensitive dye." Biomedical Research. 12 supp1.2. 139-140 (1991)
• [文献書誌] Y.MomoseーSato: "Optical assessment of spatial patterning of neural responsiveness to vagal stimulation in the embryonic chick brain stem." Journal of Physiology(London).
• [文献書誌] H.Komuro: "Optical monitoring for early appearance of spontaneous membrane potential changes in the chick medulla oblongata using a voltageーsensitive dye." Pflugers Archiv,European Journal of Physiology.