脊推動物網膜の機能形態学

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 62480021
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 中 研一 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (90132737)
• 研究分担者: 酒井 廣子 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (40132732)
• キーワード: 白色雑音 / ウイナー解析 / 網膜 / 神経回路網 / 伝達関数

研究概要

ナマズ網膜の神経細胞間の伝達関数を通電実験によりもとめた。その結果、電気生理学的には、光刺激に対し脱分極するON型アマクリン細胞とON型神経節細胞間には、両方向性の信号伝達が見られた。その関係は相互に信号非反転性であり、信号伝達の結果、応答のダイナミック特性は変化しないと考えられる。同様の両方向性、サイン非反転信号伝達は、ON型アマクリン細胞間、またON型神経節細胞間にも見られた。光刺激に対し過分極応答を示すOFF型細胞間、また光刺激点灯、消減時にそれぞれ脱分極応答を示す、ON-OFF細胞間にも同様の両方向性、非反転型信号伝達が見られた。その伝達関数はいずれも50〜60Hzにカットオフをもつフローパスフィルターである。光に対するアマクリン、神経節細胞の応答特性は20〜40Hzのバンドパスであることから、これらの光応答特性は、カットオフも修正も受けず、同型細胞間で伝達される。他方、形態学的には神経節細胞と双極細胞間、またアマクリン細胞と双極細胞間には高密度の相互シナプスが観察される。電流注入実験の結果は、双極細胞から神経節細胞、アマクリン細胞への信号伝達は観察されるにもかかわらず、双極細胞へのフィードバックはほとんど見られなかった。ON型細胞とOFF型細胞間にも信号伝達が見られた。異型間の信号伝達の様式は複雑である。神経節細胞間ではON型からOFF型へは信号非反転、逆にOFF型からON型へは信号反転となるが、両者とも伝達関数は30〜40Hzをピークとするバンドパスである。一方、アマクリン細胞間では、ON型からOFF型への信号伝達の利得は極めて小さい。この結果は、一見単純に見えるこれらの細胞の応答も、相互制御によって成立していることを示唆しているといえよう。

研究成果

• [文献書誌] Naka,K.-I.;Sakai,H.M.;Ishii,N.: Ann.Biomed.Eng.16. 53-64 (1988)
• [文献書誌] Sakai,H.M.;Naka,K.-I.;Korenberg,M.J.: Visual Neurosci.1. 287-296 (1988)
• [文献書誌] Sakai,H.M.;Naka,K.-I.: J.Neurophysiol.60. 1549-1567 (1988)
• [文献書誌] Sakai,H.M.;Naka,K.-I.: J.Neurophysiol.60. 1568-1583 (1988)
• [文献書誌] Naka,K.I.;Chappell,R.L.;Sakuranaga,M/Ripps,H.: J.Gen.Physiol.92. 811-831 (1988)
• [文献書誌] Korenberg,M.J;Sakai,H.M.;Naka,K.-I.: J.Neurophysiol.