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光による神経細胞の刺激と細胞内現象の計測に関する基礎的研究

用光刺激神经细胞并测量细胞内现象的基础研究

基本信息

批准号：
02650285
负责人：
村瀬一之
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至 1991
项目状态：
已结题

项目摘要

平成2年度には、紫外線パルス発生装置を試作し、その応用範囲を明らかにするための予備的な生物実験を行なった。平成3年度は、その成果に基づき次の研究を行なった。まず装置の改良として、細胞への悪影響を除くため波長300nm以下の光線をカットするフィルタを挿入した。また、光のスポット径を紋るために種々の方法を試み、最終的に、光ファイバ-先端を球面研磨し、その表面にスパッタリングによって金薄膜層を形成し、その先端を直径10μm程度だけ研磨してファイバ-面を露出させる方法を確立した。次に生物実験に関し、平成2年度に得た予備的知見を詳細に検討する実験を行なった。すなわち、脳神経系の主要な伝達物質である興奮性アミノ酸の3種の受容体のアゴニストとして、NMDA、カイニン酸、キスカル酸が知られているが、Caged‐cAMPを取り込ませた細胞に紫外線パルスを照射するとキスカル酸に対する応答が特異的に増大するという結果が得られた。これは、神経系における記憶のメカニズムを考える上で極めて重要な細胞内修飾作用であると考えられ、結果の取り纒めを急いでいる。さらに、このような神経修飾作用の機能的意味と工学的応用を考察するための計算機シミュレ-ションによる研究を行い、神経系における神経細胞発火の位相同期による認識機構のモデルと、階層型神経回路網における誤差逆伝播学習に神経細胞の取捨選択を取り入れた学習アルゴリズムを考案した。最後に、Caged moleculeの活性化によって生じた細胞内現象を各種の蛍光色素(Molecular inducator)によって光学的に無侵襲計測するために、蛍光色素を取り込ませた細胞で光源の各種パラメ-タ(パルス幅、光強度、繰り返し周期、その他)を決定する実験を行い、現在その結果に基づいて装置の改造を行なっている。

In 2009, the prototype of the ultraviolet ray-generating device was produced, and the その応 was prepared by the manufacturer. Heisei 3 year は、そのachievements based on the research results of 2011. The device is improved and the cells are affected by the removal of light with a wavelength of less than 300 nm and the insertion of light.また、光のスポット diameter を grain るためにkind 々のmethodをtrialみ、Final に、光ファイバ-tip spherical grinding し、そのsurface にスパッタThe gold thin film layer of the リングによって is formed, and the tip is about 10 μm in diameter and the grinding method is exposed and the surface is exposed and the method is established. The details of the knowledge and opinions of the next year's biotechnological research and development in 2008 are detailed.すなわち, the main な伝da substance of the 脳神経 system, the stimulating acid アミノ acid, the 3 kinds of tolerance Body のアゴニストとして, NMDA, カイニン acid, キスカル acid が知られているが、Caged-cAMP をtake り込ませたcells にUV パルスをirradiationするとキスカカに対する応 Answer がSpecial に Increase the big するという results が got られた.これは、神経组におけるMemoryのメカニズムを考える上で极めてimportantなIntracellular modification effect であるとtest えられ, result のGET り纒めを久いでいる.さらに, このような神経Modification function, meaning and application in engineering, するためのcomputer シミュレ-ションによる Research を行い、神経 Department 神経组発Fire's position is in the same period, and the recognition mechanism is the same, and the hierarchical God's circuit network is the error inverse.伝 broadcast study に神経手机の选択をtakeり入れた学アルゴリズムをtest caseした. Finally, the activation of Caged molecules is an intracellular phenomenon and various photopigments (Molecular inducator) various types of optical non-invasive measurement equipment, light source, light source, etc. (パルス amplitude, light intensity, cycle of return, そのhim)をdeterminationする実験を行い, now そのRESULTSにbaseづいてdevicesの transformを行なっている.