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Recent extensive studies revealed that the intracellular concentration of magnesium ions (Mg2+) is one of the important factors to regulate cellular functions. To evaluate the impact of Mg2+ concentration changes on intracellular signals or events, simultaneous imaging of Mg2+ with those phenomena is a powerful technique. The present protocol describes the synthesis and evaluation of near-infrared (NIR) fluorescent Mg2+-selective probes, named KMG-500 series, and the application to simultaneous imaging of the corresponding intracellular signal transductions and molecular events. The present protocol for multicolor imaging using fluorescent probes in the NIR and visible ranges is highly useful to reveal how multiple molecular events are correlated each other in each single cell.

一酸化窒素ガス（ＮＯ）は生体に有害なガス状分子であるものの、実際に生体内で合成されており、免疫反応、神経活動の修飾、血管弛緩などの種々の生理作用を媒介していることが最近になって明らかになってきている。本論文では著者らが開発してきた小型同軸型微小ＮＯ電極について、その作製方法、キャリブレーションについて解説し、また実際に細胞から放出されたＮＯの検出を行ったことについて解説した。

高等脊椎動物の脳研究を行うにはボトムアップアプローチ（従来の神経科学者が行ってきた方法）の他に、トップダウンアプローチ（計算機を利用してモデルを構築し、その挙動から脳機能に迫る）がある。特にトップダウンアプローチは計算機科学者、コンピュータビジョンなどあまり脳研究と関わりのなかった分野から脳研究への道を開くという点で今後注目される。具体例として視覚における錯視を例にとり、ヒトの脳がいかにうまく不良設定問題を解決しているかを解説した。

ミミズは古くから神経研究が行われてきていいるものの、「神経活動からどのように行動が生成されるのか？」については十分に分っているとは言いがたい。本稿では、ミミズの反射、這行に着目し、速い情報処理系と遅い情報処理系がミミズ腹髄神経節に存在し、これらを上手に併用することによりミミズの行動がコーディネイトされていることを説明した。