2006 Fiscal Year Annual Research Report
マルチマイクロプローブ電極による網膜電位図の局所空間分布特性の解析
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17560380
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| Research Institution | Chukyo University |
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Principal Investigator |
石原 彰人 中京大学, 生命システム工学部, 講師 (80387620)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼井 支朗 理化学研究所, ニューロインフォマティクス技術開発チーム, チームリーダー (40023337)
針本 哲宏 中京大学, 生命システム工学部, 助手 (40387626)
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| Keywords | 網膜電位図(ERG) / マルチマイクロプローブ電極 / 数理モデル / 局所空間分布 / 多局所ERG / イオン電流モデル / パラメータ推定 / シナプス伝達機構 |
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| Research Abstract |
網膜電位図(ERG)の観測波形と応答部位の関連を明らかにすることは、網膜の時空間処理機能の解明や臨床でのERG検査への応用において重要な課題の1つである。本年度は、多入力多出力による局所ERG計測実験系に関する基礎的な研究を行った。また、局所ERGを特徴付ける神経機構についての解析のために、網膜神経回路の数理モデル化に関する研究を進めた。
1)多入力多出力によるERGの空間分布特性の計測
本研究では多数の部位を局所的にランダム刺激して得られる多局所ERGとマルチ電極アレイ(MEA)を組み合わせた多入力多出力の実験システムの構築を目指し、位置の異なる複数の銀塩化銀電極を用いてコイ網膜ERGの多点同時計測から多局所ERGを算出した。実験の結果、電極位置に依存した多局所ERGの空間分布特性が確認され、本手法によって局所空問分布を計測可能であることが示された。研究開発が進められているマイクロプローブ電極を実装したMEAと組み合わせることで、広範囲でより微小な領域の神経回路に関する解析が可能になる。また最近試作された長さの異なるマイクロプローブを実装したMEAを用いることで、様々な網膜層の局所ERGを計測できれば、3次元局所ERGからその成分を分離できる可能性もまた期待できる。
2)網膜神経回路のモデル化に関する研究
網膜局所回路の神経機構に関する数理モデルによるアプローチのために、既に構築してきた網膜双極細胞数理モデルの詳細な解析や、神経回路ネットワークモデル構築のためのシナプス伝達に関する研究を進めた。すなわち、双極細胞パラレルコンダクタンスモデルを基に、そのイオンコンダクタンスを実験中に推定する手法から双極細胞のカリウムイオン電流の細胞種による相異の解析を進めた。また、双極細胞シナプスの情報伝達物質放出機構について、数理モデルを構築し光応答に関与する細胞内機構に関して解析した。
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