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神経科学：海馬動態における行動依存的な変化を膜電位画像化と光遺伝学によって明らかにする
Nature 569, 7756 doi: 10.1038/s41586-019-1166-7
行動中の動物で複数のニューロンから膜電位を同時に記録する技術は、神経科学研究に変革をもたらすだろう。このような目的のために有望とされる手段の1つは、蛍光タンパク質膜電位プローブのGEVI（genetically encoded voltage indicator）だが、使用は、これまでのところ単一細胞での記録に限られていて、in vivoでのS/N比は検出限界に近い。今回我々は、近赤外蛍光を発する改良型電位インジケーター、高速顕微鏡、標的遺伝子発現システムを開発し、これらによって行動中のマウスで海馬の複数のニューロンでの閾値以上および閾値以下の活動電位動態をin vivoで同時に記録できた。活動電位レポーターによって、逆伝搬する活動電位の細胞内での変化の詳細と、複数の細胞間での閾値以下の電位の相関が明らかになった。光遺伝学の手法を使った刺激と組み合わせることで、行動状態に依存したニューロン興奮性に生じる変化がレポーターによって明らかになり、それらは興奮性と抑制性のシナプス入力の相互作用を反映していた。このような手法は、行動中という状態でのネットワーク動態を詳細に調べることを可能にするだろう。
