神経科学：ニューロン活動を画像化するための超高感度蛍光タンパク質

蛍光カルシウムセンサーは、神経活動を画像化するために広く用いられている。我々は構造を基盤とした変異誘発法とニューロンを基盤としたスクリーニング法を用いて、培養ニューロンやin vivoのゼブラフィッシュ、ハエおよびマウスで他のセンサーよりも優れた性能を示す、超高感度タンパク質カルシウムセンサー（GCaMP6）のファミリーを開発した。GCaMP6は、マウス視覚野の第2/3層の錐体ニューロンで、ニューロン細胞体における単一の活動電位と、個々の樹状突起棘のシナプスにおける方位選択性のカルシウムトランジェントを確実に検出した。構造が維持されている樹状突起棘の方位選択性は、数週間の時間スケールにわたってほぼ安定していた。樹状突起棘集団全体の平均の方位選択性から、それらの親細胞の方位選択性が予測された。GABA作動性ニューロンの細胞体は方位選択性をほとんど示さなかったが、それらの樹状突起は高度に選択性のある部位（長さ5〜40 μm）を含んでいた。従ってGCaMP6センサーは、複数の空間的・時間的スケールにわたって神経回路の構成と動態を捉えるための新しい手段となる。

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