新しいインビボ可視化パッチクランプ法の開発による覚醒マウスにおけるホールセル記録

通过开发一种新的体内可视化膜片钳方法对清醒小鼠进行全细胞记录

• 批准号: 18019025
• 负责人: 喜多村 和郎
• 金额: $ 3.58万
• 依托单位: The University of Tokyo (2007)Osaka University (2006)
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18019025/
• 关键词: 小脳; プルキンエ細胞; 感覚入力; ホールセル記録; 2光子励起イメージング; 可視化

覚醒状態の丸ごとの動物の脳において活動中の神経細胞からパッチクランプ記録を行うための新しい方法の開発を行う。従来、動物個体におけるパッチクランプ記録は、主に麻酔下の動物で行われてきたが、神経活動に対する麻酔薬の影響が無視できないことから、覚醒状態でパッチクランプ記録を行う方法の確立が望まれている。本研究で提案する方法では、まず、細胞外領域に蛍光色素を導入し、2光子励起顕微鏡で脳内の神経細胞を"影"として可視化する。脳内の細胞外領域への蛍光色素の導入方法としては、パッチクランプ電極の内液に蛍光色素を含めておき、僅かな陽圧を電極にかけるだけで良く、細胞の蛍光標識や蛍光色素を前もって注入するなどの前処理を一切必要としない、非常に簡便な方法である。可視化された細胞に記録電極を近づけることで、目的の細胞からパッチクランプ記録を行うことを可能にした。今年度は、この方法を用いて、無麻酔のマウス小脳においてプルキンエ細胞を可視化してパッチクランプ記録を行った。その結果、麻酔下での記録と同程度の約7割の成功率でパッチクランプ記録を行うことが可能となった。また、単に成功率が向上しただけでなく、従来一般的に行われている生体内パッチクランプ法に比べて、安定な記録を長時間(>30分)保持できることを可能にした。また、無麻酔覚醒状態のマウスに、自然刺激を与えたときのシナプス入力および活動電位出力を計測できることも分かった。

覚 waking state の pill ご と の animal の 脳 に お い て activity の god 経 cells か ら パ ッ チ ク ラ ン プ record line を う た め の new し い method の open 発 う を line. 従, individual animals に お け る パ ッ チ ク ラ ン プ record は, main line under に hemp 酔 の animal で わ れ て き た が, god 経 に す seaborne る hemp 酔 薬 の influence が ignore で き な い こ と か ら, 覚 waking state で パ ッ チ ク ラ ン record line を の う method established が プ looked ま れ て い る. This study proposed で す る method で は, ま ず, extracellular domain に 蛍 photopigment を import し, two photon excitation 顕 micromirror で 脳 を の god 経 cells within the "shadow" と し て visualization す る. 脳 の within extracellular domain へ の 蛍 photopigment の import method と し て は, パ ッ チ ク ラ ン プ fluid inside electrode の に 蛍 photopigment を containing め て お き, only か な Yang 圧 を electrode に か け る だ け で good く, cell の 蛍 light logo や 蛍 photopigment を before も っ て injection す る な ど の 処 before Richard を all necessary と し な い, very simple に な で あ る. Visual さ れ た cell records に electrode を about づ け る こ と で, purpose の cells か ら パ ッ チ ク ラ ン プ record line を う こ と を may に し た. Our は, こ の way を with い て, hemp 酔 の マ ウ ス small 脳 に お い て プ ル キ ン エ cells を visualization し て パ ッ チ ク ラ ン プ record line を っ た. そ の result, hemp 酔 で の record と の with degree about seven success rate cut の で パ ッ チ ク ラ ン プ record line を う こ と が may と な っ た. ま た, 単 に が success rate upward し た だ け で な く, 従 to general に わ れ て い る born in vivo パ ッ チ ク ラ ン に プ method than べ て, stable な record を long time (> 30) で き る こ と を may に し た. ま た, hemp 酔 覚 waking state の マ ウ ス に, natural stimulation を and え た と き の シ ナ プ ス お into force よ び activity potential output を measuring で き る こ と も points か っ た.

项目成果

Targeted patch-clamp recordings and single-cell electroporation of unlabeled neurons in vivo

• DOI: 10.1038/nmeth1150
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: NATURE METHODS
• 影响因子: 48
• 作者: Kitamura, Kazuo;Judkewitz, Benjamin;Hausser, Michael
• 通讯作者: Hausser, Michael