光順応による網膜フィードバックシナプスの可塑的制御機構

光适应视网膜反馈突触的塑性控制机制

基本信息

批准号：
08271210
负责人：
立花政夫
金额：
$ 1.28万
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
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08271210/
关键词：
網膜光順応シナプス受容野エクソサイトーシス可塑性

项目摘要

網膜においては光順応に伴い、視細胞の感度低下や桿体から錐体への切り替えのみならず、神経回路網に可塑的な変化が生じ、受容野特性が調節される。本研究においては、神経節細胞の受容野における時空間特性をマルチ電極法を利用して解析する方法や細胞形態の変化を微小膜容量変化として捉える方法を開発した。ICチップの微細加工技術を利用して作成した64極のマルチ電極上にカエルの剥離網膜標本を置き、コンピュータで生成したランダムピクセル刺激を網膜に提示した。この光刺激によって発生した神経節細胞群の光応答を逆相関法を使って解析した結果、平均輝度が低下するにつれて持続的にスパイクを発射するディミング検出細胞では、暗順応状態から明順応状態になると、時間分解能が高まると共に高いコントラストを検出するように受容野の時間特性が変化することが明らかになった。また、同一網膜に含まれるディミング検出細胞間の相互相関を解析したところ、これらの神経節細胞はスパイクを発生し且つ広い空間受容野を持つ神経細胞(おそらくアマクリン細胞)から共通入力を受け取っていること、また、周期性を持って発火することが判明した。網膜から単離した双極細胞を使ってエクソサイトーシスに伴う微小膜容量変化を測定した結果、即時放出可能なシナプス小胞群と動員されて放出可能になるシナプス小胞群の存在が強く示唆された。神経終末部に導入したCa緩衝物質の作用から、前者はCaチャネルのごく近傍に存在し、後者はやや離れて存在すると思われる。このような伝達物質放出機構が順応に伴いそれぞれどのように制御されるかについて引き続き解析中である。

在视网膜中，光适应不仅会降低感光细胞的灵敏度，并从杆上转换为锥体，而且在神经网络中也发生了塑性变化，从而调节了接受场的特征。在这项研究中，我们开发了一种使用多电极方法分析接收场中神经节细胞的时空特性的方法，并随着微膜能力的变化而捕获细胞形态的变化。将青蛙的独立视网膜标本放在使用IC芯片的微加工技术创建的64极多电极上，并将计算机生成的随机像素刺激呈现给视网膜。使用逆相关方法对这种光刺激产生的神经节细胞的光响应的分析表明，在调光检测细胞中，随着平均亮度的降低，随着平均亮度的降低而连续发射尖峰，当黑暗适应的状态变成光适应的状态，将其转化为灯光的状态，即接收场的时间特征，以检测高度对比的时间变化，以提高时间确定。此外，当分析同一视网膜中包含的昏暗细胞之间的互相关时，发现这些神经节细胞会产生尖峰并接收来自具有广泛空间接收场（可能是amacrine细胞）的神经元的共同输入，并且会定期进行大火。使用从视网膜分离的双极细胞来测量与胞吐作用相关的小膜容量变化，强烈建议有一些可以立即释放的突触囊泡，可以募集和释放突触囊泡。由于引入神经末端的CA缓冲物质的影响，前者似乎位于CA通道很近，而后者似乎位于略微分开。我们正在继续分析这些发射机释放机制如何在适应的过程中受到控制。