視覚系における同期的・周期的発火の発生機構とその機能の解析

视觉系统同步周期放电的产生机制及作用分析

基本信息

批准号：
11145211
负责人：
立花政夫
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

カエルの眼球から剥離した網膜に平面状のマルチ電極を適用して、複数の神経節細胞から光刺激に対するスパイク発火応答を記録し、スパイク発火に時間的な相関があるか否かを検討した。光強度が次第に減弱する刺激に対して持続的に応答する神経節細胞(ディミング検出器)は、強度を正弦波状に時間変調させた光(0.25Hz:全面照射光)で網膜を刺激すると、約30Hzの周期的発火パターンを示した。スポット光刺激では、このような発火パターンは生じなかった。任意のディミング検出器ペアに関して相互相関関数を求めたところ、時間変調した全面照射光の場合、同期的発火と約30Hzの周期的発火パターンが見いだされた。受容野中心間の距離が大きくなるに従って、同期的発火の強度はやや低下したが、周期的発火の強度は殆ど変化しなかった。一方、それぞれの受容野を時間変調したスポット光で局所的に刺激した場合、周期的発火はペア間の距離に関わらず生じなかったが、弱い同期的発火は受容野が近傍にあるペアで観察された。GABA受容体の阻害剤を投与すると、離れたペアでは周期的発火も同期的発火も完全に消失した。一方、近接したペアでは周期的発火は消失したが、同期的発火は弱いながらも残存した。スパイク間間隔の解析を行ったところ、30Hzの周期的発火に対応する約35ミリ秒ごとにピークが現れたので、ディミング検出器は末梢側に存在する30Hzの発振回路(あるいは発振素子)から入力を受けていることが示唆された。以上の結果から、カエル網膜には、ディミング検出器に対して、大きな領域の光刺激で周期的発火を生成させる広域的な神経回路網と、小さな領域の刺激により同期的発火を生成させる局所的な神経回路網とが存在すること、また、前者には抑制性受容体の活性化が関与していることが強く示唆された。

我们将平面多电极应用于与青蛙眼球分离的视网膜，记录多个神经节细胞对光刺激的尖峰放电反应，并检查尖峰放电是否存在时间相关性。神经节细胞（调光探测器）对光强度逐渐减弱的刺激做出连续响应，响应大约 30Hz 的周期性放电模式。聚光灯刺激不会产生这样的放电模式。当我们计算任意一对调光检测器的互相关函数时，我们发现在时间调制全表面照明光的情况下同步发射和大约 30 Hz 的周期性发射模式。随着感受野中心距离的增加，同步放电的强度略有下降，但周期性放电的强度几乎保持不变。另一方面，当用时间调制的点光局部刺激每个感受野时，无论成对之间的距离如何，都不会发生周期性放电，但在感受野非常接近的成对中观察到弱同步放电。完毕。使用 GABA 受体抑制剂完全消除了远距离配对的周期性和同步放电。另一方面，在间隔很近的配对中，周期性发射消失了，但同步发射仍然存在，尽管很弱。当我们分析尖峰间隔时，我们发现每 35 毫秒出现一次峰值，这对应于 30 Hz 的周期性触发，因此调光检测器使用来自位于外围侧的 30 Hz 振荡电路（或振荡元件）的输入。表明他们正在接收从以上结果中，我们发现青蛙视网膜具有通过大面积的光学刺激产生周期性放电的广域神经网络，以及通过调光检测器的小区域的刺激产生同步放电的局部神经网络。这些结果强烈表明存在一个独特的神经网络，并且抑制性受体的激活与前者有关。