Exploring axon conduction modulation rule dependent on axon structure

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計画２年目にあたる本年度は、電気刺激による軸索の頻度依存性の評価、および染色のためのマイクロ構造物の扱いの検討、の2点について研究を実施した。以下に、それぞれの詳細を述べる。電気刺激による頻度依存性の評価：軸索の伝導調節のルールを明らかにすることを目指し、感覚神経細胞の軸索に対して様々な頻度で電気刺激を印加した。初年度に検討した方法を用いて軸索の応答を検出したところ、刺激の頻度が高いほど軸索の伝導速度が低下する様子を検出できた。さらに、特定の頻度で刺激した際には、伝導速度の低下、活動停止期、伝導速度の回復というサイクルが繰り返される様子が検出された。これは、軸索が特定の頻度の活動において、信号の振動を発生できることを示唆する。染色のためのマイクロ構造物の扱いの検討：本研究では軸索の形状と伝導調節機構の関係の解明を目指しており、計測後の軸索を染色して形態を評価できることが重要である。そこで、マイクロトンネル内に新調した軸索の染色方法を検討した。通常、トンネル内には染色の試薬が届きにくく、内部の軸索を染色することは簡単ではない。そこで、本年度はトンネル内に伸長した軸索の構造を破壊せずにトンネルの天井部分であるPDMSを取り除く方法を検討した。結果、天井の素材であるPDMSにあらかじめ細胞非接着性ポリマーをコーティングすることで、構造を破壊しないPDMSの除去が可能であることが分かった。さらに、PDMSを除外後に染色したところ、通常は難しかったトンネル内部の構造が鮮明に観察できた。