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本研究の目的は、神経回路網で生じる活動電位のダイナミクス、特に同期バースト活動に関わる分子の発現・局在の時空間変化を明らかにすることである。このために、以下の課題を実施する。課題１：多電極アレイ上での蛍光イメージングを可能とするシステム構築、課題２：回路網長期発達過程における遺伝子・タンパクの発現・局在解析、課題３：ターゲット分子と蛍光タンパクとの融合遺伝子作製および遺伝子導入法の確立、課題４：多電極アレイ上でのライブイメージング方の確立。
平成26年度は、当初の計画通り、課題１、２、３に取り組んだ。課題１について、光学顕微鏡のステージに多電極プローブを設置し、蛍光観察環境下にて培養神経回路網からのスパイクが計測可能であるか検討を行った。シールド・アースによる最適なノイズリダクション条件について試行錯誤を行い、通常の環境下における計測結果と同等のデータを得ることが可能となった。課題２について、集団同期バーストの発生に関連する分子群の局在を明らかにするため、多電極プローブ上における免疫蛍光染色法による可視化を試みた。今年度はターゲット分子に対する抗体や再現性が保証できる実験条件の検討を行った。課題３について、リポフェクションによる初代培養神経細胞へのEGFPのmRNA導入を試みた。結果、一部の神経細胞にて蛍光ライブイメージングを行うことが可能となったが、十分な導入効率は得られなかった。また、長期的な観測・計測を行うため、蛍光タンパクの褪色を抑制することも課題として残った。
研究代表者（伊東）の海外異動に伴い、平成27年度に実施を予定していた課題を遂行できなかった。しかしながら、平成26年度に試行錯誤の上構築した実験手法およびシステムは、今後神経回路網のダイナミクスを解明するために有効であり、さらに薬効性評価系などへと発展させていくことを計画している。
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