多電極同時記録・相互相関解析法による急速眼球運動の振幅制御機構の研究

多电极同时记录和互相关分析方法研究快速眼动幅度控制机制

基本信息

批准号：
07780739
负责人：
杉原泉
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

まず本研究に必要な、在来のものより優れた多電極同時記録システムを試作し動作を確認した。このシステムの性能としては、現時点での連続取り込みの最高速度は100kB/secに近く、スパイクの解析に必要な1kHzの時間分解能で768チャンネルの同時記録ができる。チャンネル数は制限なしに増設可能で、また、データ取り込み時間には制約はなく、ハードディスクが一杯になるまで、連続取り込み、あるいは一定時間の反復取り込みができる。現在更に改良中である。多電極のスパイク信号の相互相関解析・発火頻度ヒストグラム分析を行うソフトを製作・改良した。本研究の主題であるネコの上丘での実験は現在継続中である。本研究の研究対象である上丘は小脳と神経繊維の連絡があるが、以前からの研究の発展として、まず小脳において、本研究の手法上の主題である多電極記録法を試みた。下オリーブ・プルキンエ細胞投射による多プルキンエ細胞間の自発活動の同期性と周期性が、下オリーブ内におけるセロトニンによって強力に修飾されていることを見い出した(下の研究発表の1)。これは、セロトニン系の運動制御への関与の可能性を示すものである。また、覚醒状態で、舌運動をしている動物からの多電極記録を行ない、運動と関連した多プルキンエ細胞間の活動の同期性の変化を見い出した(研究発表の2、4)。一方、解剖学的手法によって小脳核に対する選択的な投射を発見した(研究発表の5)。また、本研究の一環として行った上丘・小脳機能と関連の深い平衡感覚・聴覚受容器の実験の成果として、有毛細胞のオシレーションに関与する特殊なA電流型のカリウム電流を同定した。(研究発表の3)。

首先，我们制作了本研究所需的多电极同时记录系统的原型，该系统优于传统系统，并确认了其操作。就该系统的性能而言，目前最大连续采集速度接近100 kB/秒，可以同时记录768个通道，时间分辨率为1 kHz，这是尖峰分析所必需的。通道数可无限制扩展，数据采集时间不受限制，可在固定时间内连续或重复采集数据，直至硬盘存满。目前正在进行进一步改进。我们创建并改进了对多电极尖峰信号执行互相关分析和发射频率直方图分析的软件。本研究的主题——猫上丘的实验目前正在进行中。本研究的主题上丘与小脑有神经纤维连接，作为先前研究的延伸，我们首先尝试在小脑中进行多电极记录，这是本研究的方法学主题。我们发现，多个浦肯野细胞之间通过下橄榄-浦肯野细胞投射的自发活动的同步性和周期性受到下橄榄中的血清素的强烈改变（下面的研究演示1）。这表明血清素系统可能参与运动控制。我们还对清醒状态下移动舌头的动物进行多电极记录，发现与运动相关的多个浦肯野细胞活动同步性的变化（研究报告 2 和 4）。另一方面，我们利用解剖学方法发现了对小脑核的选择性投射（研究报告 5）。此外，作为平衡感和听觉受体（与上丘和小脑功能密切相关）研究的一部分，我们发现了一种与毛细胞振荡有关的特殊 A 型钾电流。（研究报告3）。