FBSコロキウム 235回ナノ・バイオフォトニクス研究室

神経回路の電気活動と細胞外エネルギー源の関係性に関する研究

脳・神経系の機能は、基本素子である神経細胞がシナプスで結合されたネットワークが担っている。ネットワーク内では刺激に依存しない電気活動（自発活動）が発生し、自発活動のダイナミクス解析は脳機能の解明に必要であると考えられている。しかしながら、生体組織やスライス標本系を用いた実験では細胞数が膨大かつネットワーク構造が複雑であり解析が困難である。そこで、分散培養されたシンプルな神経回路がネットワーク内の神経活動の研究に用いられてきた。脳は自発活動を発生し、維持するために膨大な量のエネルギーを要求することが知られている。しかしながら、局所的なエネルギー量と自発活動の関係性は深く議論されてこなかったため、我々は培養神経回路を用いてエネルギーと神経活動の関係性について研究を進めてきた。本セミナーでは、細胞外電位計測法を用いて、培養神経回路の自発活動が細胞外のエネルギー源であるブドウ糖濃度に依存して変化した結果を紹介する。さらに、神経回路の培養日数に依存したエネルギー代謝に関連するミトコンドリア内タンパク質の分布変化をラマンイメージングで可視化した結果を併せて紹介する。