神経細胞内シナプス小胞群の光捕捉による神経電気活動制御

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC3-2-2

グループ名: 【C】2023年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2023/08/23

タイトル(英語): Regulation of neuronal electrical activity by optical trapping of synaptic vesicles in cultured neurons

著者名: 箕嶋 渉（情報通信研究機構）,安田 健人（大阪公立大学）,増井 恭子（大阪公立大学）,細川 千絵（大阪公立大学）

著者名(英語): Wataru Minoshima (National Institute of Information and Communications Technology),Taketo Yasuda (Osaka Metropolitan University),Kyoko Masui (Osaka Metropolitan University),Chie Hosokawa (Osaka Metropolitan University)

キーワード: 神経細胞ネットワーク|微小電極アレイ|光トラッピング|シナプス小胞|Cultured Neuronal Networks|Micro-electrode arrays|Optical Trapping|Synaptic Vesicles

要約(日本語): 神経細胞はシナプスで神経伝達物質を放出および受容することで情報伝達を行う。神経伝達物質を内包するシナプス小胞群（SVs）は、神経細胞間の情報伝達において重要な役割を担っている。我々は、ラット海馬培養神経細胞ネットワークにおいてSVsを光捕捉することにより神経細胞ネットワーク活動が増加することを実証した。FM1-43で標識したSVsに近赤外レーザーを集光すると、レーザー集光領域において二光子励起蛍光強度が増加し、光圧によりSVsが捕捉され、集合することを確認した。微小電極アレイを用いた細胞外電位多点計測による神経活動スパイクの相互相関解析により、レーザー光強度が高い条件においてレーザー照射中に自発的な神経活動スパイク数が増加し、レーザー照射中および照射後に神経細胞ネットワーク活動の同期性が増加する傾向を見出した。これらの結果は、SVsの光捕捉による神経細胞ネットワーク活動の制御を示唆している。