paired-pulse facilitationがどういう概念で、そこから何がわかるかが知りたいです。
神経細胞に短い時間間隔で二回刺激を与えて、得られた反応のことで短時間の神経可塑性の有無がわかるらしいのですが、具体的な実験方法がわかりません。どんな刺激をどう与えるのか、刺激を与えるのはシナプス前ニューロンなのか後ニューロンなのか、測定するのはどの細胞の反応なのか、測定部位は細胞外なのか細胞内なのか、得られた測定結果から何がいえるのか・・・わからないことだらけでとても困っています。

A 回答 (1件)

典型的には以下のように行います。


シナプス前細胞を刺激(細胞外、細胞内何れも可、しかし細胞内刺激の方が単一細胞の興奮である保証があるためよりよい)
記録は細胞内記録か、細胞外で集合電位記録。これも細胞内記録の方がずっとよい
ここで、閾値下の刺激を2発与えます。刺激間隔は数10msからせいぜい2~300ms。
このとき、一発目の反応と2発目の反応の大きさを比較します。これをpaired pulse ratio(PPR)といいます。そして2発目が大きくなった時をpaired-pulse facilitation(PPF)と呼びます。小さくなったときはpaired pulse deppression(PPD)と言います。
その解釈ですが、未だに論争があり、メカニズムははっきりしてないのですが、PPFはシナプス前細胞からの伝達物質放出確率が低いとき、PPDは放出確率が高い時(何れも相対的)と考えられています。また、この類推からPPRが下がるとき、(典型的にはPPFからPPDへ変わっていくときですが、必ずしもfacilitationからdepressionになら無くてもfacilitation, deppressionの程度が変わればよい)は放出確率が高くなった、つまりシナプスの伝達効率がよくなったと解釈します。
逆にPPRが上がっていくときはシナプス伝達効率が悪くなった、と考えられています。
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この回答へのお礼

明解な回答ありがとうございます。
イメージとしては、一発目の刺激で前シナプスが蓄えている伝達物質がどれだけ放出されるか(放出確率)について言っているわけですね。

お礼日時:2001/04/25 23:57

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Qパルス駆動によるLED点滅回路について

パルス駆動回路を用いて高輝度LED点滅回路を製作したいのですが、どなたかアドバイスをお願いします。LEDは30個程度使用予定。(できれば具体的な回路があれば製作したいと思います)先日、点滅キットを購入し、製作したのですが輝度を足りませんでした。

Aベストアンサー

点滅回路については買われたキットを流用するも良し、下の方のアドバイスのようにロジックICを利用するも良し、あと強力な伏兵を忘れていますがタイマーICの555という定番があります。
http://www.interq.or.jp/www-user/ecw/Iclag/555/555-1.htm
これなんて、結構初心者向けに書いてますね。
その他にもオムロンや松下がFA用にタイマーリレーを作っていますので細かいことが面倒ならこれを探すのも手です。

LEDの駆動ですが、30個いっぺんに駆動するんですか?自動車のハイマウントストップランプなんてまさにこんな感じですが。まとめて駆動するとなるとどんな電源が用意できるかによって最適な方法が変わってきます。
http://www.audio-q.com/ledyunit.htm
こんな完成品もあるのでコモン側のところにスイッチ素子を入れれば点滅します。

12Vとか24Vとかが使えるなら出来るだけたくさん直列にします。(電圧により決定)それぞれの直列のLEDを定電流で駆動します。
もとの電圧が低いならば、電圧を上げる回路が必要です。
小さな電池でとかひ弱な電源でということですともう少し回路を工夫する必要があると思います。
ちなみに、MAX1848などの駆動用ICもありますが、キット以外の電子工作の経験がないとこれで自作するのはちょっと難しいでしょうか?

点滅回路については買われたキットを流用するも良し、下の方のアドバイスのようにロジックICを利用するも良し、あと強力な伏兵を忘れていますがタイマーICの555という定番があります。
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Qシナプスの可塑性について

生理学、医学についてお詳しい方、教えてください。
シナプスの可塑性とは、シナプス前ニューロンを繰り返し刺激して、その神経終末が高頻度で興奮するようにすると、その後にシナプス伝達の効率が上昇し、シナプス伝達の効率が上昇し、シナプス後ニューロンに起こるEPSPの振れ幅が長時間増大する現象として説明されているかと思います。

ここで、教えていただきたいんですが、どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?
そして、なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?

すいませんが、教えてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

これについては、簡潔にご説明する自信がありませんので、詳しいサイトを 下記に貼らせて頂きます。

「どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?」 については、まず 下記引用1 (特に 5段落目) をご覧頂くと、良いように思います。

「なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?」 については、EPSPが高頻度に生じることによる加重の結果 なのではないでしょうか (下記引用2 〔「長期増強のメカニズム」〕、引用3)。もし、ご質問の題意を取り違えておりましたら、ごめんなさい。m(_ _)m

1) LTPの基礎知識 (“海馬”を究める)
http://gaya.jp/research/LTP.htm

2) 長期増強 (Wikipedia)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%95%B7%E6%9C%9F%E5%A2%97%E5%BC%B7#.E9.95.B7.E6.9C.9F.E5.A2.97.E5.BC.B7.E3.81.AE.E3.83.A1.E3.82.AB.E3.83.8B.E3.82.BA.E3.83.A0

3) シナプス後電位の時間的・空間的加重 (中枢神経系の機能総論 用語集)
http://shutoku.fc2web.com/special_subjects/3rd_grade/D7/lecture/general_remarks_of_CNS_function.html

今回引用のサイトは、全てよそさまのサイトです。ありがとうございます。m(_ _)m

これについては、簡潔にご説明する自信がありませんので、詳しいサイトを 下記に貼らせて頂きます。

「どのようなメカニズムでシナプス伝達の効率が上昇するのでしょうか?」 については、まず 下記引用1 (特に 5段落目) をご覧頂くと、良いように思います。

「なぜ、EPSPの振れ幅が長時間増大するのでしょうか?」 については、EPSPが高頻度に生じることによる加重の結果 なのではないでしょうか (下記引用2 〔「長期増強のメカニズム」〕、引用3)。もし、ご質問の題意を取り違えておりましたら、ご...続きを読む

Q赤外LEDのパルス順電流について

東芝の赤外LED(TLN233)を使用して、リモコンを作製しています。
送信フォーマットは、『NECフォーマット』で、キャリア周波数は、『38kHz』になります。
できる限り送信距離を伸ばしたい(大きい電流を流したい)のですが、流せる最大電流値がわかりません。
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テレビのリモコン(NECフォーマット)の回路では、Vcc=3V、R=1Ωだったりしますが、こんなに電流を流せるのでしょうか?
よろしくお願い致します。

TLN233データシート:http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Opto/TLN233(F)_ja_datasheet_071001.pdf

Aベストアンサー

>できる限り送信距離を伸ばしたい(大きい電流を流したい)のですが、流せる最大電流値がわかりません。

データシートを良く読むと記載されています。
絶対最大定格(Ta = 25°C);IFP 1000mA 注1: f = 100 kHz、duty = 1%
 ↑ ↑ の規格から、IFP . Pw のグラフに
許容パルス順電流 IFP (mA)とパルス幅 Pw (μs)のグラフに
約40 kHzの線を引けば求められます。
IFP (mA)100(mA)のパルス幅 Pw (μs);20(μs)の位置から平行に線を引けば良いのです。
絶対最大定格(Ta = 25°C)に対して10%程度の温度ヂレーティングを考慮した「IFP . Pw」のグラフですので「許容パルス順電流 IFP (mA)」は約700(mA) at Pw ;1(μs)と読み取れます。

>テレビのリモコン(NECフォーマット)の回路では、Vcc=3V、R=1Ωだったりしますが、こんなに電流を流せるのでしょうか?

VF . Taの10mAと100mAの「順電圧;VF (V)」差からは1000mA時VF約 2.0(V)と読み取り、R=1Ωでパルス電流1000mA時1Vの電圧降下で順当な抵抗値です。
ドライブ回路のVceで約0.3V程度電圧降下しますので500mA~700mA程度のパルス電流を流す設計と判断されます。

*データシートの絶対最大定格(Ta = 25°C)から、他のグラフの未記載部分を類推可能ですので、参考にしてください。
 

>できる限り送信距離を伸ばしたい(大きい電流を流したい)のですが、流せる最大電流値がわかりません。

データシートを良く読むと記載されています。
絶対最大定格(Ta = 25°C);IFP 1000mA 注1: f = 100 kHz、duty = 1%
 ↑ ↑ の規格から、IFP . Pw のグラフに
許容パルス順電流 IFP (mA)とパルス幅 Pw (μs)のグラフに
約40 kHzの線を引けば求められます。
IFP (mA)100(mA)のパルス幅 Pw (μs);20(μs)の位置から平行に線を引けば良いのです。
絶対最大定格(Ta = 25°C)に対して10%程度の温度ヂレー...続きを読む

Qシナプスにおける可塑性における学習

シナプスにおける可塑性における学習という事は、
多く必要な時にはシナプスが増えたり、逆の場合は減ったりして、神経伝達に誤差が生じたりする事を言うのでしょうか?
学習というのはどういう事なのでしょうか?
無視してシナプスの可塑性で考えてもいいのでしょうか?
よろしくお願いします

Aベストアンサー

MiJunさんの紹介のURLは古くてリンク切れの物もありますので,下記URLが参考になりますでしょうか。簡単にいえる代物ではなさそうですが…

◎シナプス可塑性と学習の関係の現状が載っています。
http://ethol.zool.kyoto-u.ac.jp/coe/event/lab_sinkeiseibutu.html
◎長期増強(long-term potentiation)はシナプス可塑性が原因
http://www5.airnet.ne.jp/gaya/no5.htm
◎発達脳におけるシナプス可塑性と成熟脳におけるシナプス可塑性
http://web.kanazawa-u.ac.jp/~med05/kenkyu.html

参考URL:http://web.kanazawa-u.ac.jp/~med05/kenkyu.html

QLEDのパルス発光

こんにちは。

タイマーIC555を使用してパルス発光を行いたいと思います。

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555のRA、RB、Cの計算方法をご教授下さい。

計算式は理解しているつもりですが、デューティー比の意味がよくわかりません。
1/10というのは10%でパルス幅最大10msということは100Hzの周期で考えれば良いのでしょうか。

Aベストアンサー

データシートのHP見れないですね。すいません。
http://www.st-japan.co.jp/99_04_search/cgi/get_pdf.pl?NE555

Qニューロンと神経の違いについて

授業で神経系の勉強をしているのですが、ニューロンと神経の違いがイマイチよく分かりません。とても、初歩的な質問で恐縮なのですが、どなたか教えてくださると助かります。

Aベストアンサー

こんにちは。
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「神経細胞=Neuron」
と区別すれば良いと思います。
神経細胞はひとつの細胞であり、神経系はそれが連結されたものです。

「中枢神経系:CNS(セントラル・ナーバス・システム)」
「自律神経系:ANS(オートマニック・ナーバス・システム)」
など、こちらは神経伝達の系統や役割を示します。
これに対しまして、神経細胞ではその細胞単位の性質や機能が無数に異なります。
「単極性ニューロン」
「セロトニン投射ニューロン」
「NMDA受容ニューロン」
あと、「おばあちゃんニューロン」や「黄色いフォルックスワーゲン・ニューロン」なんてのもあります。

Q微弱なパルスを増幅する方法を教えてください。

車のスピードメーターが動かなくなりました。(メーター本体やスピードセンサーではなく、おそらくコンピュータ内部の車速パルス増幅に関わる部分の不具合かと思います。ちなみにそれ以外のメーターは動いてます。)
その対策としてスピードセンサーから直接パルスを拾ってメーターに入れようと思っていますが、スピードセンサーが発するパルスが微弱なため直にメーターのパルス入力部分に繋いでもパルスとして認識されません。
添付画像の様にカプラー部分にLEDをつないで右の白いシャフトを回すとLEDがチカチカ点灯します。コイルと磁石でパルスを発生している構造のようです。
しかしLEDを点灯させられる程度ではメーターパルスとしては弱いようです。


このような微弱なパルス(電圧や電流量などは測定方法も分かりません。)を増幅してやりたいのですが、この場合はフォトトランジスタやフォトカプラ(どちらも使ったことがないのでよく分かりません。)といった物を使えば良いのでしょうか?
どの程度まで増幅すればメーターに入力するパルスになるかは分からないのですが、このセンサーからのパルスを正確に出来るだけ大きく増幅できる方法を教えてください。

車のスピードメーターが動かなくなりました。(メーター本体やスピードセンサーではなく、おそらくコンピュータ内部の車速パルス増幅に関わる部分の不具合かと思います。ちなみにそれ以外のメーターは動いてます。)
その対策としてスピードセンサーから直接パルスを拾ってメーターに入れようと思っていますが、スピードセンサーが発するパルスが微弱なため直にメーターのパルス入力部分に繋いでもパルスとして認識されません。
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Aベストアンサー

エミッタフォロワーは負荷が増えて駆動電流が不足するような場合に、電流ブースト(増強)するためのものです。電圧を増幅する作用はありません。厳密に言えば、電圧増幅率は回路設計にもよりますがエミッタフォロワーでは0.98とか0.95のように電圧増幅率はわずかに1を下回ります。。このような場合(負荷が増えて動作しなくなった場合)には、電圧増幅ではなくて、電流増幅にする必要があります。
適正に設計され正しく製作されたエミッタフォロワーは入力インピーダンスが大きく、車速パルス信号をこの回路につなぎこんでも、ほとんど影響がないはずなのです。それがあるということは、設計か製作に問題がありそうです。
エミッタフォロワーは、アナログ屋さんの仕事です。ディジタル回路設計ばかりをやっているディジタル屋さんでは、設計技術がないかも知れません。エミッタフォロワーの設計では、車速パルス信号電流の大きさ、負荷電流の程度などから、トランジスターの選別から始まり、抵抗値を決める作業になります。
車速パルス信号がどのような特性のものか正確なことはわかりませんので、たぶんという話になりますが、この用途では250mW~500mWクラスの小信号増幅用のNPN型トランジスターでhFEの大きなものがよいのではないか、と思われます。(車速パルス信号の特性が判明して)もしそれでパワー不足であることが分かれば、数ワット級のトランジスターが必要になるかも知れません。
尚、エミッタフォロワー回路が出来上がったら、いきなりつなぎこむのではなくて、その電気的特性が設計どおりになっているか、予め調べて、問題ないことを確認してからにします。
エミッタフォロワー回路設計にどうしても最小限必要な情報を得るために、車速パルス信号に余計なタコメータをつながない(正規の)状態で、試しに抵抗を負荷につないでみてください。つなぐべき抵抗値は幾らであるか特定できませんので、10Ωくらいから20Ω、43Ω、100Ω、…というように、おおよそ倍の抵抗を順次つなぎ変えてみて、正規のタコメータが表示異常になるときのおおよその負荷抵抗値を見つけ出します。そうすると、かなり大胆ですが、エミッタフォロワー回路設計の目安が分かってきます。
出来れば車速パルスのパルス電圧も測って欲しいところです。そうすると、より確実な設計が出来るようになります。ただし、これはふつうの電圧計(例えばテスター)では測定できません。電子電圧計でも正しく測定できないでしょう。オシロスコープ(またはシンクロスコープ)なら大丈夫です。

エミッタフォロワーは負荷が増えて駆動電流が不足するような場合に、電流ブースト(増強)するためのものです。電圧を増幅する作用はありません。厳密に言えば、電圧増幅率は回路設計にもよりますがエミッタフォロワーでは0.98とか0.95のように電圧増幅率はわずかに1を下回ります。。このような場合(負荷が増えて動作しなくなった場合)には、電圧増幅ではなくて、電流増幅にする必要があります。
適正に設計され正しく製作されたエミッタフォロワーは入力インピーダンスが大きく、車速パルス信号をこの回路につ...続きを読む

Q"浮遊細胞"の細胞増殖率を、なるべく簡単に測定したいのですが、

"浮遊細胞"の細胞増殖率を、なるべく簡単に測定したいのですが、

どのような方法があるでしょうか?

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特別な設備が無いなら、一定時間ごとにサンプリングして
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 子ども向けのおもちゃづくりヲサークルで担当しています。
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 これを、点滅LEDは、そのままではっきりと点滅させながら、モーターも動かす、簡単な方法はないでしょうか。コンデンサーを入れましたが、うまく行きませんでした。

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自動点滅LEDには内部に点滅をさせるためのICが入っていますが、おそらくそのICがモーターの発生するパルスノイズで動作が不安定になったのでしょう。おもちゃなどのDCモーターはコンミテーターによるコイルの切り替えで動作していますが、コイルに電流を断続する際に非常に大きなパルスノイズを発しします。このノイズは電池の電流と同じ方向だけでなく、逆方向(電流が切れた瞬間にコイルには逆方向の電圧が誘起されます。この電圧は電池の電圧よりも高くなる場合もあります)の成分も含んでいますので、場合によってはICを破壊(ICは逆方向の電圧に対して極めて弱いものが多いのです)します。このような場合はダイオードで逆方向の電流をショートさせてしまう方法が良く取られます。モーターと並列に電源の電流の方向と逆になるようにダイオード入れてやると、逆方向のパルスのノイズだけがダイオードでショートされるので消すことができます。ダイオードはスイッチング用のものを用いてください。整流用のものでは高周波ノイズに対して効き目がない場合があります。また、コンデンサーも有効な手段ですので併用すると良いでしょう。ただ、ここで使うコンデンサーは高周波特性の良いものでなくては無意味ですので電界コンデンサーなどでは無意味です。このような用途に使うのであればフィルムコンデンサーかセラミックコンデンサーですが、価格の点から積層セラミックコンデンサーが良いでしょう。容量は0.1μFから0.47μF程度がいいかと思います。

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だと思います。


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