視覚系における同期的・周期的発火の発生機構及びその機能的意義に関する研究

视觉系统同步周期性放电产生机制及其功能意义研究

基本信息

批准号：
10164213
负责人：
立花政夫
金额：
$ 0.9万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

視覚系における統合問題に関連して、神経細胞群の同期的周期発火が注目されている。しかし、このような発火パターンを生成させる神経機構は未だ明らかではない。本研究では、カエルの眼球から剥離した網膜に平面型マルチ電極を適用して、多数の神経節細胞(光強度が弱くなると持続的に発火するディミング検出器)からスパイク発火を同時記録し、逆相関法により受容野の位置を特定すると共に、相関解析法を適用してスパイク発火列の時間的性質を検討した。その結果、網膜を時間変調した光で全面照射した場合、受容野が数mm離れたディミング検出器対でも約30Hzの周期的発火を伴う同期的発火(位相のあった周期的発火)が観察された。GABA受容体の阻害剤を投与すると、同期的発火も周期的発火も完全に消失した。一方、受容野が重なり合うディミング検出器対では、約30Hzの周期的発火を伴う強い同期的発火が観察された。GABA受容体の阻害剤によって周期的発火は完全に消失したが、弱い同期的発火は残存した。周期的発火を伴わない弱い同期的発火は、近接したディミング検出器対の受容野を局所刺激することによって発生させることができた。位相のあった周期的発火は、受容野よりも大きな領域を光刺激した時にのみ生じた。以上の結果から、大きな領域の刺激により位相のあった周期発火を生成する広域的な神経回路網と、小さな領域の刺激により同期的発火を生成する局所的な神経回路網とが存在すること、また、周期的発火の生成にはGABA受容体の活性化が関与していることが強く示唆された。局所的な同期的発火を引き起こしたり、発火の位相を合わせる機構としては、ディミング検出器に対する興奮性の共通入力が考えられる。

与视觉系统中的整合问题有关，神经元组的同步周期性激发引起了人们的关注。但是，产生这种射击模式的神经机制仍然不清楚。在这项研究中，将平面多电极应用于与青蛙眼球脱离的视网膜，并从大量的神经节细胞中同时记录尖峰射击（当光强度较弱时连续射击的变暗探测器）同时记录了互动域的位置，以进行跨相关方法，以进行跨度分析。结果，当视网膜被时间调节的光完全照射时，即使在同时射击器中，即使在接收场相距几毫米时，也会观察到同步射击（基于阶段的周期性射击）。 GABA受体抑制剂的给药完全消除了同步和周期性放电。另一方面，在带有重叠的接收场的调光探测器对中观察到强烈的同步射击，并定期发射约30 Hz。 GABA受体的抑制剂完全消除了循环射击，但弱同步射击仍然存在。可以通过局部刺激相邻调光检测器对的接受场来产生弱的，同步的发射。只有在比接受场大的区域进行光刺激时，才发生分阶段的周期性射击。以上结果强烈表明，有一些广泛的神经网络通过刺激大区域而产生分阶段的周期性放电，而局部神经网络通过刺激小区域产生同步射击，而GABA受体激活与环状发射的产生有关。可能是对调光检测器的兴奋性的共同输入，这是导致局部同步射击和对齐射击的一种机制。