網膜における視覚情報の階層的情報処理機構

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網膜を構成するそれぞれの細胞は特有な受容野を持ち、視細胞がとらえた像の形、色、動きなどの視覚情報を階層的に処理している。処理された情報は視神経の活動電位に符号化されて中枢へ送り出される。各網膜細胞の受容野や光応答の性質は、シナプス入力や細胞が持つイオンチャネルのキネティックによって決定される。単離した細胞を標本としてこれまで網膜細胞の研究が行われてきたが、アマクリン細胞に関してはほとんど報告がない。本研究では、網膜のスライス標本を用い、回路網の中に存在する状態の細胞からwhole cell記録を行い、直視下で同定したアマクリン細胞の電位依存性膜電流や伝達物質に対する応答の解析と、内在性シナプス入力の分析を行った。暗順応したキンギョの網膜から厚さ約150mumのにスライスを作り、層構造の位置を頼りにアマクリン細胞へパッチ電極を近づけてギガシールを作った。whole cellクランプ作成後、電極からルシファイェローが細胞内へ拡散し、樹状突起を含め細胞全体が可視化されるので、細胞を同定することが出来た。アマクリン細胞からは、TTX感受性のナトリウム電流、ジヒドロピリジン感受性のL-型のカルシウム電流、一過性で4-aminopyridineによってブロックされる。A-型のカリウム電流、持続性でTEA感受性の遅延清流型のカリウム電流が記録された。また、シナプス前細胞からの伝達物質の自発性放出によると考えられるランダムで振幅も不規則なシナプス電流が記録された。この電流は近隣のアマクリン細胞から放出されるGABAによる応答であると考えられた。実験はいずれも顕微鏡の照明下で行われたため、光に対する応答を記録することは出来なかったが、今後光に対する応答も記録して、応答とイオンチャネルや伝達物質受容体がどのような対応を有しているかを検討する予定である。