ヒゲ感覚システムにおける単一視床ニューロンの線維連絡と活動特性を生体内で解析する

胡须感觉系统中单个丘脑神经元的纤维连接和活动特征的体内分析

基本信息

批准号：
18700342
负责人：
古田貴寛
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700342/
关键词：
ヒゲ感覚システム視床大脳皮質軸索分布パターン活動特性

项目摘要

本申請課題のための実験設備を整えた。国内ではまだ普及した実験法となっていないジャクスタセルラー記録法/標識法のために、電極をはじめ各実験機材を最適化し、非常に高い成功率で実験を遂行できるようになった(この実験法は他の研究室では成功率があまり高くない)。さらに標識を強くするためにTSA法(Tyramid signal amplification法)を採用し、さらにその実験条件を検討し最適な条件を確立した。その結果、単一細胞レベルで記録を行ったニューロンの樹状突起と軸索の形態を非常に良く可視化することが出来、本申請課題の目的である視床一大脳皮質投射ニューロンの軸索の形態を解析できる状態になった。ヒゲ刺激を行うためのピエゾ刺激装置を制作した。板状のベンダー型ピエゾ素子にスティックを取り付けひげを押せるようにした。ピエゾ素子を軸に取り付け、それをマニュピレータで保持することによって空間的に自由な角度、位置にピエゾ素子を設置することができるようにした。実験動物を固定する脳定位固定装置にも工夫し固定した動物のひげをピエゾで刺激できるようになった。また、レーザー変位計を用いてピエゾの動きを観察しながらピエゾ素子を動かす電流を工学的に検討し、最適な刺激を作る装置を作り上げた。以上のセットアップにより効率的にサンプルが集まり論文作製に十分な解析ができるような状態になった。本申請課題に密接に関係する研究として、三叉神経核主感覚核のニューロンに対して抑制性の入力があり、それが中間亜核由来であることを示した。その成果を学術論文として発表した。(Furuta, et. al., 2008, J. Neurosci., 28: 1789-1797)

我们为这个应用项目准备了实验设备。对于Juxta细胞记录/标记方法，在日本还没有成为普遍的实验方法，我们对电极和其他实验设备进行了优化，使得能够以非常高的成功率进行实验（该实验方法不在其他实验室有非常高的成功率）。为了进一步强化标记，我们采用了TSA法（Tyramid信号放大法），并进一步考察了实验条件，建立了最佳条件。结果，我们能够很好地可视化在单细胞水平上记录的神经元树突和轴突的形态，以及丘脑皮质投射神经元轴突的形态，这就是本应用程序的目的。准备进行分析。我们创造了一种用于刺激面部毛发的压电刺激器。将一根棍子连接到板状弯曲型压电元件上，以便可以按压胡须。通过将压电元件连接到轴上并用操纵器将其固定，压电元件可以安装在任何空间角度或位置。用于固定实验动物的大脑立体定位装置也已被设计出来，使得使用压电刺激固定动物的胡须成为可能。此外，在使用激光位移计观察压电元件的运动时，他们设计了驱动压电元件的电流，并创建了一种能够产生最佳刺激的设备。通过上述设置，我们能够有效地收集样本并进行充分的分析以准备论文。作为与该项目密切相关的研究，我们表明三叉神经主感觉核中的神经元存在抑制输入，并且该输入源自中间亚核。结果作为学术论文发表。（Furuta 等，2008，神经科学杂志，28：1789-1797）