電圧 と カルシウム 信号 の 細胞 下 画像 処理 が 発現 し て いる

科学分野:

• 神経科学
• 計算神経科学
• システム神経科学

背景:

• 神経計算を理解するには ニューロンやシナプスの情報処理を 追跡する必要があります
• アクソンとデンドライトの膜潜在的な変化を in vivo で測定することは大きな課題でした.

研究 の 目的:

• ドロソフィラの視覚系で感官刺激によって誘発される信号を 細胞下解像度で測定する.
• シナプスとニューロンの内部の情報処理を調査する.
• 視覚処理における ON と OFF の選択性の背後にあるメカニズムを明らかにする.

主な方法:

• 2フォトンの画像を用いて
• カルシウム画像と並行して 新しい遺伝子でコードされた電圧指標を使用した.
• ドロソフィラの視覚系で感官刺激によって誘発された信号をサブセルラー解像度で分析した.

主要な成果:

• シナプスの間の電圧応答の運動学,振幅,およびシグナルの有意な変換を観察した.
• 異なる神経区間の電圧とカルシウム信号の間の明確な関係が特定され,局所的な計算が示された.
• ONとOFFの選択性は,膜ポテンシャルから細胞内カルシウム濃度への変換から生じることが示された.

結論:

• 電圧とカルシウム信号のサブセルラー解像度イメージングは,情報フローをマッピングするための強力なアプローチを提供します.
• ON/OFFの選択性などの視覚処理機能の出現を含むニューラル計算は,ニューロン内およびシナプスの間の電気およびカルシウム信号の特定の変換によって起こります.