マウスの神経節神経節ニューロン反応のインビボカルシウムイメージングが味覚刺激に反応する

哺乳類末梢味システムの重要な成分は、神経節の起源である。耳のピンナを内在させるいくつかの体性感覚ニューロンに加えて、原発は前舌と口蓋を内在させる味覚ニューロンの細胞体で構成される。他の末梢感覚ニューロンと同様に、原発性神経節ニューロンは、長い軸索が味覚芽に末梢に突き出て、そして一元的に孤独な管¹の脳幹核に対して擬似ユニポーラである。これらのニューロンは主に口腔内の味覚刺激に反応する味覚受容体細胞によるATPの放出によって活性化される^2、3。ATPは、味覚シグナル伝達に不可欠な神経伝達物質であり、そして、その活性化のために、味覚神経節ニューロンによって発現されるP2rx受容体が必要である^。味覚受容体細胞が特定の味覚モダリティ(甘味、苦味、塩味、うま味、または酸っぱい)に対する特定の味覚受容体を発現することを考えると、味覚刺激に対する味覚神経節ニューロン応答も狭く調整されるであろうと仮定されている^5。

全体の神経録音は、コルダ・タンパニと優れたペトロサル神経の両方が、5つの味覚モダリティすべてを表す射薬信号を、起源の神経節^6,7に伝導することを示している。しかし、これはまだ与えられたタスタントに対する神経応答の特異性に関する疑問を残した:味モダリティ特異的ニューロン、ポリモーダルニューロン、またはその両方の混合物がある場合。単繊維の記録は、個々の繊維の活性に関するより多くの情報を与え、その化学的感受性^8、9、10を与えるが、この方法論は、少数の繊維からのデータ収集に限定される。同様に、個々のラットの神経節ニューロンのインビボ電気生理学的記録は、個々のニューロン^11、12、13の応答に関する情報を与えるが^、それでも集団の活性を失い、動物1人あたりのニューロン記録が比較的少ない。個々のニューロンの活動を見失うことなく、ニューロンアンサンブルの応答パターンを分析するためには、新しい技術を採用する必要がありました。

カルシウムイメージングは、特にGCaMPのような遺伝的にコード化されたカルシウム指標を使用して、この技術的なブレークスルー14、15、16、17、18を提供してきました。GCaMPは、神経活動の代理としてカルシウムを使用し、細胞内のカルシウムレベルが上昇するにつれて緑色蛍光を増加させる。GCaMPの新しい形態は、信号対雑音比を改善し、結合性運動を調整し、特殊実験¹⁹に適応するために開発され続けている。GCaMPは、神経全体の記録とは異なり、単一のニューロンの解像度を提供し、同時に単一の繊維または単一細胞の記録とは異なり、ニューロンのアンサンブルの応答を測定することができます。原発性神経節のカルシウムイメージングは、野生型マウス^16,20におけるこれらのニューロンのチューニングプロファイルに関する重要な情報を既に提供しており^、遺伝的に操作されたマウス¹⁸における末梢の味の誤配線表現型を同定している。

インビボカルシウムイメージング技術を原発性神経節に適用する際の大きな難点の1つは、骨の鼓膜発作の中にカプセル化されるということです。ジェクレートへの光学的アクセスを得るためには、ガングリオンをそのまま維持しながら、骨の層を除去するために繊細な手術が必要です。そのために、他の研究者が原発性神経節にアクセスし、GCaMPがこれらのニューロンの蛍光応答を媒介して生体内で刺激を味わう画像を画像化するのを助けるために、このガイドを作成しました。