可塑的視覚神経機構の生理実験と計算機・モデルによる同時探求

利用生理实验和计算机/模型同时探索可塑性视觉神经机制

基本信息

批准号：
05780598
负责人：
古川徹生
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780598/
关键词：
視覚神経系網膜水平細胞可塑性 NO 受容野

项目摘要

本研究の研究実施計画に従い,以下のことを行い,それぞれに成果を得た.(1)パソコンを用いた光刺激/データ計測装置の作成,(2)コイ網膜神経細胞による電気生理・薬理的実験,(3)網膜神経細胞回路網の計算機によるシミュレーション.(1)本補助金で購入したパーソナルルコンピュータを用いて,光刺激装置,及びデータ計測装置を作成した.本刺激装置により,さまざまな形状・色を持つ光刺激を柔軟に生成できるようになった.また自動データ計測装置により,従来よりきめ細かい解析が可能になった.(2)本研究対象である,視細胞と水平細胞間の可塑的シナプスは,波長に応じて水平細胞の受容野を調節する働きがあり,また暗順応によりその働きが消失することがわかっている.暗順応によって受容野の波長依存性のなくなった状態でSodium Nitroprusside(SNP)を投与したところ、受容野の波長依存性が現れた,すなわちSNPは明順応と同じ効果を持つことがわかつた.また入力抵抗など,その他の順応によって生じる現象に対してもSNPは同様の効果があった.このことは,近年中枢系で注目されているNOシステムがこのシナプスでも働いている可能性を示す,重要な結果である.(3)網膜神経回路網の計算機モデルを作り,シミュレーションによって本シナプスの働きを調べた.このモデルにより,このシナプスが起こす現象の定性的な再現はできた.しかしまだ定量的モデルまでは至っていない.今後は開発したシステムを用いて,この可塑性シナプスの機能的意味を明らかにすると共に,定量的のその機能を説明しうるモデルの作成が課題となる.

根据本研究的研究实施计划，我们进行了以下各项并获得了结果：（1）使用个人计算机创建光刺激/数据测量装置，（2）使用鲤鱼视网膜进行电生理和药理测量实验，（3）视网膜神经元网络的计算机模拟（1）使用本次资助购买的个人计算机，我们创建了光刺激装置和数据测量装置。灵活地产生各种形状和颜色的光刺激已经成为可能。此外，自动数据测量设备使得比以前进行更详细的分析成为可能。(2)本研究的对象是感光细胞和水平已知塑料突触具有根据波长调节水平细胞感受野的功能，而这种功能被暗适应所消除。暗适应消除了感受野的波长依赖性。当施用硝普钠（SNP）时，感受野出现波长依赖性，即发现SNP具有与明视适应相同的效果。SNP还表现出对其他适应诱导现象（例如输入电阻）的影响。这是一个重要的结果，表明近年来在中枢系统中引起关注的NO系统也可能在该突触上发挥作用。 3）我们创建了视网膜神经网络的计算机模型，并通过模拟研究了该突触的功能。通过该模型，我们能够定性地重现该突触引起的现象，但我们尚未实现定量模型。未来，任务将是利用开发的系统来阐明这种可塑突触的功能意义，并创建一个可以定量解释其功能的模型。