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ラットおよびマウス大脳皮質感覚野からのin vivoパッチクランプ記録法の確立

大鼠和小鼠大脑皮层感觉皮层体内膜片钳记录方法的建立

基本信息

批准号：
16650089
负责人：
吉村恵
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

大脳皮質体性感覚野における感覚情報処理機序を明らかにするため、ラットまたはマウスの体性感覚野細胞からのパッチクランプ記録法の確立を目的とした。麻酔したラットまたはマウスを脳脊髄固定装置にセットし、皮膚を切開した後、頭蓋に記録用のチェンバーを固定した。頭蓋骨にドリルを用いて約2mmのホールを開け、パッチ電極を刺入し記録を行った。記録を行った体性感覚野の90%以上の細胞で周期的なburstingが観察された。このburstingは膜電位を変えるとその振幅は変化するものの、頻度には変化がみられなかった。また、グルタミン酸受容体拮抗薬のCNQXによって可逆的に抑制された。さらに、このburstingは呼吸や心拍動とは全く相関を示さなかったが、EEGとは有意な相関を示した。次に、気管内挿管を行いisoflurenで麻酔深度をコントロールすると、低濃度では頻度が増大し、深麻酔下では頻度が低下した。麻酔深度の変化に伴って得られたburstingの頻度の変化はEEGともよく一致した。以上の結果から、burstingは記録細胞自体が持つ性質ではなく外から入力したシナプネ応答であると結論され、さらにEEGの発生と密接に関与していることが推測された。今までの研究から視床は単なるリレーニューロンではなく、末梢からの感覚入力を修飾していることが示されている。そこで、burstingの発生起源として視床を考え、stereotaxicに視床にカニューレを刺入し、GABA_A受容体の作動薬であるmuscimolを微量注入した。その結果濃度依存性にburstingは抑制された。以上の結果から大脳皮質細胞から記録されたburstingは視床における皮質投射ニューロンの同期した入力によって惹起されていると考えられた。視床における同期にはGABAergicニューロンが重要な役割を果たしている可能性が考えられた。本研究で目的とした大脳皮質細胞からのin vivoパッチクランプ記録法はほぼ確立することが出来た。本方法は大脳皮質のほとんどの部位からの記録が可能で、また、小脳や脳幹からの記録も可能であり、今後広い分野での適用が期待される。

Big 脳 skin plastid sexy 覚 wild における feeling 覚 intelligence 処 Richard machine sequence を Ming らかにするため, ラットまたはマウスの sexy body 覚 wild cells からのパッチクランプ recording の establish を purpose とした. Hemp 酔したラットまたはマウスを脳 spinal marrow fixtures にセットし, skin cut をした, cranium に recording のチェンバーを fixed した. Skull にドリルを with いて about 2 mm のホールをけ, パッチ line electrode を Pierce し record をった. A なburstingが観 observation された of more than 90% of <s:1> cell で cycles in the 覚 field of を rows of った bodies. <s:1> <s:1> bursting membrane potential を change えるとそ <s:1> amplitude <e:1> change する <s:1>... frequency に <s:1> change がみられながみられなった. Youdaoplaceholder0, ググタタ, <s:1>, <s:1> acid-receptor antagonist <s:1> CNQXによって reversible に inhibition された. さらに, この bursting は breathing や heart beats とはく all phase masato を shown さなかったが, EEG とは intentionally な phase masato を shown した. に, scions 気 tube pipe line をい isofluren で hemp 酔 depth をコントロールすると, low concentration では frequency が raised big し, deep under the hemp 酔では low frequency がした. The 酔 depth <s:1> variation に accompanied by ってられたbursting <s:1> frequency <s:1> variation <s:1> EEGとよくよくよく consistent たた. の above results から, bursting は nature, cells autograft が hold つではなく outside からし into force たシナプネ応 answer であると conclusion され, さらに EEG の発 raw と contact に masato and していることが speculation された. This までの research から depending on bed は単なるリレーニューロンではなく, peripheral からの feeling 覚を modified into force していることが shown されている. そこで, bursting の発 raw origin としてえを test bed, stereotaxic に depending on bed にカニューレを Pierce し, GABA_A let body の actuation 薬である muscimol を trace injection した. Youdaoplaceholder0 そ results concentration-dependent にbursting にbursting inhibits された. の above results から big 脳 cortical cells から record された bursting は depending on bed における cortical projection ニューロンの period したに into force よって provoked されていると exam えられた. The same period depending on the bed におけるには GABAergic ニューロンが important な "を cut fruit たしている possibility が exam えられた. Purpose this study でとした big 脳 cortical cells からの in vivo パッチクランプ recording はほぼ establish することがた. This method は脳 cortex のほとんどの parts からの record が may で, また, small 脳や脳 dry からの may record もであり, future hiroo い eset での applicable が expect される.