シナプス活動の時空パターン

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC4-30

グループ名: 【C】平成26年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2014/09/03

タイトル(英語): Spatiotemporal Patterns of Synaptic Activity

著者名: 池谷 裕二(東京大学),小林 千晃(東京大学),高橋 直矢(東京大学)

著者名(英語): Yuji Ikegaya(The University of Tokyo),Chiaki Kobayashi(The University of Tokyo),Naoya Takahashi(The University of Tokyo)

キーワード: シナプス|回路|神経細胞|イメージング|自発活動|Synapse|Circuit|Neuron|Imaging|Spontaneous Activity

要約(日本語): 神経回路システムは並行情報処理を基礎としているため、大規模記録が威力を発揮する観察対象のひとつである。私たちはこれまでニポウ板型共焦点レーザー顕微鏡を用いてニューロン活動を高速に取得する研究を展開してきた。今回はこの技術を単一ニューロンのミクロ構造に応用した例を紹介する。ラット海馬スライス培養を作製し、海馬CA3錐体細胞からホールセルパッチクランプ記録を行った。電極にカルシウム蛍光指示薬を充填し、樹状突起に存在するシナプスの後部構造であるスパインを可視化し、シナプス入力に際して生じるスパイン内部のカルシウム濃度上昇を蛍光強度上昇として捉えた。その結果、１．樹状突起上の１０ミクロン以内の局所でのシナプス入力はしばしば同期している、２．シナプス入力が必ずしも細胞体を脱分極させるわけではない、ことがわかった。これらの発見は、大規模撮影によって初めて解明された、全く新しい神経回路の作動原理である。

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