成熟した培養神経回路のネットワーク形状と活動の経時変化

DOI Web Site Web Site 参考文献6件
  • 大川 知
    東京大学大学院情報理工学系研究科
  • 三田 毅
    東京大学大学院情報理工学系研究科
  • Douglas Bakkum
    チューリッヒ工科大学Biosystems Science and Engineering学科
  • Urs Frey
    理化学研究所生命システム研究センター
  • Andreas Hierlemann
    チューリッヒ工科大学Biosystems Science and Engineering学科
  • 神崎 亮平
    東京大学大学院情報理工学系研究科 東京大学先端科学技術研究センター
  • 高橋 宏知
    東京大学大学院情報理工学系研究科 東京大学先端科学技術研究センター

書誌事項

タイトル別名
  • Chronic Co-variation of Neural Network Configuration and Activity in Mature Dissociated Cultures
  • セイジュク シタ バイヨウ シンケイ カイロ ノ ネットワーク ケイジョウ ト カツドウ ノ ケイジ ヘンカ

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抄録

Spatio-temporal neural patterns depend on the physical structure of neural circuits. Neural plasticity can thus be associated with changes in the circuit structure. For example, newborn neurons migrate towards existing, already matured neural networks in order to participate in neural computation. In the present study, we have conducted two experiments to investigate how neural migration is associated with the development of neural activity in primary dissociated cultures of neuronal cells. In Experiment 1, using a mature culture, a high-density CMOS micro-electrode array was used to continuously monitor neural migration and activity for more than two weeks. Consequently, we found that even in mature neuronal cultures neurons moved 2.0±1.0 µm a day and that the moving distance was negatively correlated with their firing rate, suggesting that neurons featuring low firing rates tend to migrate actively. In Experiment 2 using a co-culture of mature and immature neurons, we found that immature neurons moved more actively than matured neurons to achieve functional connections to other neurons. These findings suggest that neurons with low firing rates as well as newborn neurons actively migrate in order to establish their connections and function in a neuronal network.

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