0 閲覧数 • 6:36 分 • August 7th, 2025
蓋骨を露出させた定位固定フレームに固定された麻酔をかけたネズミから始めます。
解剖学的ランドマークであるブレグマとラムダを使用して、視覚情報の処理を担う脳深部構造である上丘を見つけます。
ドリルで骨弁を作成し、それを取り外し、露出した脳に水分を補給するために緩衝液を塗布します。
マイクロシリンジに電極が取り付けられたマイクロピペットで構成されるインジェクトロードアセンブリを配置します。
マイクロピペットには、神経の興奮性を抑制する抑制性神経伝達物質溶液が含まれており、同時に電極はニューロンの活動を記録します。
インジェクトロードを上丘に下げ、露出した表面を溶融寒天で覆い、脱水を防ぎます。
現在の光が目に点滅し、ニューロンを刺激し、同期した活動電位を呼び起こします。
受容体に結合して塩化物イオンの流入を引き起こす神経伝達物質を注入します。
この流入により膜電位が過分極し、それによって活動電位が抑制されます。
神経伝達物質の濃度が時間の経過とともに低下すると、ニューロンの活動は回復します。
記録注入ピペットを準備するには、まず、外径1ミリメートルの7センチメートルの毛細管を引っ張ります。警察縦型モデル720または同様のユニットの場合、ヒーターを18に、ソレノイドを1に設定します。次に、手袋を着用し、先端を手動で壊して開口部を作り、内径が30〜40マイクロメートルであることを顕微鏡で確認します。これをファインダーの定規で測定します。0.3〜0.6メガオームの比較的低いインピーダンスを生成します。
次に、先細りしていない端から、長さ約7センチのピペットに銀線を挿入し、ピペットから1〜2センチぶら下がったままにします。この余分なワイヤーを毛細管に直交して曲げます。次に、30ゲージの皮下注射針を取り、柔軟なプラスチック接着剤をシャフトに塗布します。次に、針をピペットにできるだけゆっくりと挿入します。
接着剤を追加して、ピペットとニードルの接合部にシールを作成します。ピペットの先端を上に向け、アセンブリを約12時間乾燥させます。麻酔をかけてラットを定位固定フレームに入れた後、眼科用軟膏を塗布し、頭をきれいに剃ります。
局所麻酔薬を塗布し、麻酔の手術計画を確認した後、10番メスの刃を使用して正中に沿って頭皮を切開します。これにより、冠状縫合糸と矢状縫合糸が露出します。次に、外科用ヘラを使用して、ラムダとブレグマの解剖学的参照を特定します。
これらのランドマークが同じ水平面で水平になるように、頭の位置を調整します。次に、ブレグマ上のガラス管のような細かい硬いポインターをゼロにします。次に、ブレグマからの座標を使用して、チューブの位置を関心のある位置に調整します。
シャーピーを使用して、開頭術の対象領域の周囲に正方形を描きます。次に、外科用滅菌ドリルを使用して、跡に沿ってゆっくりと骨を取り除きます。摩擦による頭部の組織損傷を避けるために、できるだけ少ない圧力を使用することから始めて、ドリルを動かし続けます。
骨が細くなったら、ピンセットで四角い部分を慎重に取り除きます。硬膜は注射棒が貫通するため、取り外す必要はありません。今後は、露出した皮質を脳脊髄液で洗浄したままにしてください。最初に5〜10マイクロリットルのシリンジに鉱物油を充填して、インジェストロードを準備します。次に、生理食塩水中の染料で目的の薬物を調製します。ここでは、0.5% シカゴ スカイ ブルーと 300 マイクロモルの GABA が混合されています。
次に、最初に1ミリリットルのシリンジに調製した溶液をロードし、次にシリンジを使用してピペットをロードして、注射ピペットを充填します。シリンジを取り外すときは、真空によってインジェクトロードから溶液が除去されないように、プランジャーに軽い圧力をかけてください。漏れの可能性があるポイントで液体が漏れていないか確認してください。余分な液体を拭き取り、漏れがないか再確認します。
次に、鉱物油の入ったマイクロシリンジをインジェストロードに取り付けます。次に、余分な溶液をガーゼで拭き取ります。インジェクションチップを確認してください。それを通して溶液の小さな滴を流すことが可能であるはずです。そうしないと、詰まっているか漏れています。次に、インジェクタードをマイクロポンプシステムにしっかりと取り付けます。次に、インジェクトロードの位置をターゲット座標に移動し、電極を上丘まで下げます。
電極を下げている間は、目詰まりを避けるために、低い注入速度を適用して小さな正圧を加えます。構造体に達したら射出を中断します。インジェストロードを挿入した後、乾燥を防ぐために露出した皮質を温かい寒天で覆います。
電極の最終配置後、電極の周囲の組織が安定するまで30分間待ちます。次に、上丘のニューロン活動が不活性化するまで、毎分40ナノリットルの速度で400〜800ナノリットルの溶液を注入します。電極は、阻害溶液の注入中にスパイクの減少を示すはずです。
本記事では、インジェクトロード(injectrode)アセンブリを用いて、麻酔下にあるラットの上丘における神経活動を抑制する方法について詳しく解説します。この手順では、神経細胞の興奮性を研究するために、精密な外科的手法と抑制性神経伝達物質の投与を行います。
本手法は、抑制化合物の投与と電気生理学的記録を同時に行うことで、神経細胞の興奮性を精密に調査することを可能にし、中枢神経系(CNS)創薬におけるターゲットバリデーションを支援します。抑制後の機能回復を定量化することにより、神経薬理学的ターゲットに対するメカニズム的なリスク低減(de-risking)を実現します。このアプローチは、分子介入を疾患に関連する回路の電気生理学的出力に結びつけることで、初期創薬における予測の信頼性を向上させます。
この手法は、標的仮説の検証からリード化合物の同定に至る創薬の連続的なプロセスに組み込むことができ、メカニズム的な作用の電気生理学的な検証を可能にします。
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最終更新:29 8月 2026