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整理番号 6857   (公開日 2014年09月02日) (カテゴリ バイオテクノロジー医学・薬学機械情報・通信エレクトロニクス社会・文化・教育基礎科学
培養神経細胞の超高密度計測
●内容 シャーレ上に神経細胞を播いて培養すると、神経細胞は活動を始め、やがて神経ネットワークを形成する。このような「培養神経回路」は、シャーレ上の脳のモデルとして古くから注目されてきた。
この研究室では、2 mm角に1万個以上の計測点を有する高密度CMOS電極アレイ上に培養神経回路を作り、その神経活動を精査している。電極間隔は数10μmなので、細胞レベルの活動を可視化できる。例えば、神経突起を神経信号(活動電位)が伝播していく様子も捉えることができる。また、詳細な神経活動パターンのダイナミクスも調べられるようになった。
神経回路内の信号伝播や神経細胞同士の結合に関する知見は、脳の情報処理や神経疾患のメカニズムの理解に欠かせない。また、これらの特徴への薬理的な影響は、創薬においても重要な情報になる。たとえば、我々の実験では、活動電位の伝播速度は、薬理的な影響を受けることを示した。神経信号の伝播速度は、情報処理にも多大な影響を及ぼしていることが予測される。
このような新しい情報は、疾患メカニズムの理解、薬スクリーニング、遺伝子改変動物やiPS由来の神経細胞のスクリーニングでの活用が期待できる。
この研究に興味がある企業・団体との共同研究を期待している。
●研究者
講師 高橋 宏知
先端科学技術研究センター
●画像


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電極アレイ上の神経細胞
(C) 高橋宏知

活動電位の伝播
(C) 高橋宏知
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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