前脳基底部・海馬・大脳皮質共培養系構築による学習調節機構の解明

通过构建基底前脑、海马和大脑皮层共培养系统阐明学习调节机制

• 批准号: 21650106
• 负责人: 神保 泰彦
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21650106/
• 关键词: 脳・神経; 神経科学; 細胞・組織; 分子認識; ナノバイオ

平成22年度の研究実施計画として設定した2つの課題に対して以下の成果を得た.1.マイクロ構造を利用した共培養チャンバの設計と製作2つの独立した共培養系をマイクロ通路で結合する細胞培養チャンバの製作プロセスにつき検討した.PDMS (poly-dimethylsiloxane)を利用して,2つのマイクロチャンバとそれを結ぶトンネル構造を形成した。2つのマイクロチャンバに播種した細胞をそれぞれPKH26,67蛍光色素で染色し,細胞体の分離培養が維持されていることを確認した.両領域の底面に設置したマイクロ電極群による細胞電気活動記録により,領域間に機能的なシナプス結合が形成されていることがわかった.2.高頻度刺激により誘導される可塑的変化に対する神経調節物質の効果MEA (Micro-Electrode Array)基板上に形成した大脳皮質培養神経回路において,ACh受容体に対するアゴニストであるCarbachol投与に対する細胞内Caイオン濃度上昇と自発電気活動の亢進が誘導されることを確認した.自発電気活動亢進の条件下で,重畳して観測される誘発応答の検出・解析手法確立に向けてさらに検討を要することがわかった.

2010 财年研究实施计划的两项任务取得了以下成果。 1. 使用微结构设计和制造共培养室 用微通道连接两个独立的共培养系统 我们研究了细胞培养室。使用PDMS（聚二甲基硅氧烷），我们形成了两个微室和连接它们的隧道结构。分别用 PKH26 和 67 荧光染料对接种在两个微室中的细胞进行染色，并确认使用安装在两个区域底部的微电极记录细胞体保持在单独的培养物中。发现区域之间形成功能性突触连接2.神经调节剂对高频刺激MEA（微电极）引起的塑性变化的影响。在基质（阵列）上形成的大脑皮层培养神经回路中，我们证实施用乙酰胆碱受体激动剂卡巴胆碱会诱导细胞内钙离子浓度增加和自发电活动增强。需要建立一种方法来检测和分析在这些条件下以叠加方式观察到的诱发反应。

项目成果

マイクロピペット描画法を用いた培養神経細胞のパターニング

使用微移液器绘图法对培养的神经元进行图案化

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電気学会論文誌C 129
• 作者: 後藤;高山;森口;小谷;神保
• 通讯作者: 神保

Interaction of P19 cell-derived neuronal networks and mouse cortical networks co-cultured on micro-electrode array

P19细胞源性神经元网络与微电极阵列上共培养的小鼠皮质网络的相互作用

• 发表时间: 2010
• 作者: Takayama Y.;Moriguchi H.;Saito A.;Kotani K.;Jimbo Y.
• 通讯作者: Jimbo Y.

Spontaneous Calcium Transients in Cultured Cortical Networks During Development

• DOI: 10.1109/tbme.2009.2028419
• 发表时间: 2009-08
• 期刊: IEEE Transactions on Biomedical Engineering
• 影响因子: 4.6
• 作者: Y. Takayama;H. Moriguchi;K. Kotani;Y. Jimbo