膜電位感受性色素を用いた蛙腰部交感神経節シナプス伝達機構の光学的解析

1992 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)
• 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ー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・ローダニン系またはオキソノール系の膜電位感受性色素で染色した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ー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。
2.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、比較的単純で、持続時間約10msecのスパイクとそれに続く後過分極相からなるパターンを示すが、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の複雑な形状のスパイク状のシグナルで、しばしば二峰性を示すことが明かとなった。
3.節前線維刺激により誘発される光学的シグナルは、低Ca^<2+>リンゲル液やクラーレの投与により神経節内のシナプス伝達を抑制することにより、神経終末部を含む節前ニューロンの電気的活動に由来する成分と、節後ニューロン(神経節細胞)の電気的活動に由来する成分に分離可能であることが明らかにされた。これらのシグナルの各成分の生理学的特性については、現在、さらに詳細な解析を進めている。

研究成果

• [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)
• [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)
• [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)
• [文献書誌] T.Sakai: "Optical mapping of neural response patterns to glossopharyngeal nerve stimulation in the embryonic chick brain stem." Society for Neuroscience Abstracts. 18. 946- (1992)
• [文献書誌] T.Sakai: "Optical demonstrations of NMDA-/non-NMDA-subtype synaptic responses in the embryonic chick brain stem." Neuroscience Research. Suppl.17. S80- (1992)
• [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)
• [文献書誌] K.Kamino: "Fluorescence Spectroscopy:New Methods and Applications" Springer-Verlag,Berlin,Germany Ed.by O.S.Wolfbeis, 310 (1992)