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前年度までに開発したグルタミン酸蛍光プローブの神経細胞への特異的標識技術を用いて、大脳皮質スライス標本においてグルタミン酸イメージングを行った。これまでに開発した複数のプローブ特異的標識法をテストした結果、PDGF受容体の細胞外ドメインにHoloTagを融合したタグ分子を神経細胞への選択的遺伝子発現が可能なレンチウイルスベクターを用いて導入することによって大脳皮質内の神経細胞にHoloTagリガンドをラベルした蛍光プローブを選択的に標識することができた。この標本の共焦点レーザー顕微鏡による観察によって、樹状突起上のスパインも明瞭に標識されていることが確認できた。続いて、大脳皮質スライス標本内の神経細胞上の樹状突起スパインの近傍への電気刺激によって惹起された近傍のプレシナプスからのグルタミン酸放出を共焦点レーザー顕微鏡によるタイムラプスイメージングによって単一スパインレベルの空間分解能で可視化することに成功した。これによって、脳スライス標本内で形成されている神経回路内のシナプスの活性化の時空間パターンを精密に計測することが可能になった。本研究の成果は神経回路制御機構を神経回路内の個々のシナプスの活性からボトムアップ的理解への貢献が期待できる。
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