ゴルジ法

ゴルジ法は、光顕微鏡下で神経組織を可視化するために使用される銀染色法です。この方法は、イタリアの医師であり科学者であるカミッロ・ゴルジによって発見され、彼は1873年にこの技術で作成された最初の写真を発表しました。^{[ 1 ]} 当初、ゴルジはこれを黒色反応（la reazione nera）と名付けましたが、後にゴルジ染色、またはゴルジ法としてより広く知られるようになりました。ゴルジは、鶏の胚にカリウムとナトリウムを導入することによってこれを発見しました。

ゴルジ染色法は、スペインの神経解剖学者サンティアゴ・ラモン・イ・カハル（1852～1934）によって、神経系の構造に関する数々の新たな事実を発見するために用いられ、ニューロン説の誕生につながった。最終的に、ラモン・イ・カハルは「二重染色法」と名付けた方法を用いることで、この技術を改良した。ラモン・イ・カハルの染色法は現在も用いら​​れており、カハル染色と呼ばれている。

神経組織の細胞は密集しており、すべての細胞を染色しても、その構造や相互接続に関する情報はほとんど得られません。さらに、ニューロンの軸索や樹状突起などの神経細胞の細い線維状の突起は、細くて透明すぎるため、通常の染色法では見ることができません。ゴルジ染色法は、限られた数の細胞をランダムに全体を染色します。この現象が起こるメカニズムは、まだほとんど解明されていません。^{[ 2 ]}樹状突起と細胞体は茶色と黒色に明瞭に染色され、その全長を追跡できるため、神経解剖学者はニューロン間の接続を追跡し、脳や脊髄の多くの部分の複雑なネットワーク構造を可視化することができました。

ゴルジ染色法は、アルデヒドで固定した神経組織に二クロム酸カリウムと硝酸銀を浸透させることで行われる。このように染色された細胞は、クロム酸銀の微結晶によって満たされる。

SynapseWebによると^{[ 3 ]} 、ゴルジ染色法の手順は以下のとおりです。

1. ホルムアルデヒド固定（またはパラホルムアルデヒド・グルタルアルデヒド灌流）した脳組織のブロック（約10×5mm）を2％二クロム酸カリウム水溶液に2日間浸漬する。
2. ろ紙でブロックを軽く乾燥させる。
3. そのブロックを2％硝酸銀水溶液にさらに2日間浸してください。
4. 厚さ約20～100μmの切片を作製する。 
5. エタノールで速やかに脱水し、透明化して封入する（例：デペックスまたはエンタラン）。

この技術はその後改良され、試料を塩化金、次いでシュウ酸に浸漬し、その後チオ硫酸ナトリウムで銀を除去することにより、銀沈殿物を金に置き換えるようになった。これにより、微細構造がより多く保持され、超微細構造の詳細が小さな金粒子によって示される。^{[ 4 ]}

ゴルジ染色法は従来、ミクロトームで作成した切片に対して行われてきたが、凍結切片への適用は限られていた。微細な神経細胞構造の確実な可視化を維持しながら凍結切片への適用を容易にするために、組織保護を改善した改良型ゴルジ・コックス法が開発された。^{[ 5 ]}

ラモン・イ・カハルはゴルジ染色法について次のように述べている。

私は、クロム銀反応の驚くべき発見力を自分の目で見て感じた驚きと、その発見が科学界で何ら興奮を巻き起こさなかったことへの驚きを表明した。

Recuerdos de mi vida、Vol. 2、労働科学の歴史。マドリード: モヤ、1917 年、p. 76.

• ゴルジ染色された皮質細胞の顕微鏡写真。Wayback Machineに 2012-05-22 にアーカイブされました。IHC 画像ギャラリー。
• ゴルジ染色。ハエの脳の画像。
• ゴルジ染色法を用いた樹状突起スパインの可視化。SynapseWeb。ゴルジ染色のタイムラプス研究も含まれています。
• ベレビ、アルバート：ニューロンの細胞生物学：構造と研究方法。（PDF版）
• BrainMapsプロジェクトにおける「ゴルジ染色されたニューロン」を含む染色脳切片画像