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The neural analysis between chewing, swallowing and respiration.

Research Project

Project/Area Number 19K19120
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Kouta Nagoya  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (10806491)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords嚥下 / 喉頭感覚 / ラット / 筋電図 / 感覚入力 / リドカイン / 咀嚼 / 呼吸 / 神経記録 / ニューロン記録 / 相互変調効果
Outline of Research at the Start

摂食嚥下障害を有する高齢者の多くは咀嚼をはじめとする口腔機能や呼吸機能に問題を抱えている。摂食嚥下運動において、咀嚼運動や呼吸運動と嚥下運動の協調は欠かせないが、それぞれの神経機構やお互いの相互作用についてはほとんど知られていない。本研究は、生理学的手法を用いて、脳幹延髄レベルにおける咀嚼、嚥下、呼吸の機能的相互作用を明らかにすることを目的とする。本研究結果は、嚥下における咀嚼運動を含む口腔機能や呼吸機能の重要性を再認識し、さらに口腔機能や呼吸機能の改善が摂食嚥下運動にいかなる効果をもたらすかという摂食嚥下リハビリテーションに対する論理的根拠を与えることにつながると期待している。

Outline of Final Research Achievements

We changed the plan of this study due to the technical problem. According to the previous studies, we hypothesized that the presence and degree of the laryngeal sensation changes the swallowing function such as the frequency and the swallowing related muscle activity. However, the physiological effects
of the laryngeal sensation for the swallowing reflex are unknown. So, we analyzed the changing of swallowing by EMG recording with the stimulated frequency and the laryngeal lidocaine anesthesia. The stimulated frequency and the laryngeal lidocaine anesthesia changed the distribution of the swallowing reflex type and the swallowing related muscle activity. Thus, this study suggested that the presence and degree of the laryngeal sensation affected the swallowing function.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

喉頭感覚入力の有無や程度の違いが嚥下関連筋の筋活動を変調させている可能性が示唆された。このことより、喉頭に感覚入力がある状態、例えば、少量の食物を用いる直接訓練を行なっている際などの方が嚥下関連筋をより活動させ、リハビリテーションとして効果的であることが再確認された。ただ単に刺激入力を大きくし、すぐに嚥下反射を誘発させるのではなく、適度な刺激で一定時間刺激を入力した状態で誘発された嚥下反射の方がよりリハビリテーションとしては効果的な可能性があり、今後新たなリハビリテーション方法を模索する上で非常に重要となってくると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Involvement of capsaicin-sensitive nerves in the initiation of swallowing evoked by carbonated water in anesthetized rats2020

    • Author(s)
      Kojun Tsuji, Takanori Tsujimura, Shogo Sakai, Taku Suzuki, Midori Yoshihara, Kouta Nagoya, Jin Magara, Yoshihide Sato, Makoto Inoue
    • Journal Title

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol

      Volume: 319(5) Issue: 5 Pages: G564-G572

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00233.2020

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sustained laryngeal transient receptor potential vanilloid 1 activation inhibits mechanically induced swallowing in anesthetized rats.2020

    • Author(s)
      Yoshihara M, Tsujimura T, Suzuki T, Nagoya K, Shiraishi N, Magara J, Terunuma M, Inoue M.
    • Journal Title

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol.

      Volume: 319 Issue: 3 Pages: 412-419

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00082.2020

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of attention on chewing and swallowing behaviors in healthy humans2019

    • Author(s)
      Ashiga Hirokazu、Takei Eri、Magara Jin、Takeishi Ryosuke、Tsujimura Takanori、Nagoya Kouta、Inoue Makoto
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42422-4

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Involvement of the epithelial sodium channel in initiation of mechanically evoked swallows in anaesthetized rats2019

    • Author(s)
      Tsujimura Takanori、Ueha Rumi、Yoshihara Midori、Takei Eri、Nagoya Kouta、Shiraishi Naru、Magara Jin、Inoue Makoto
    • Journal Title

      The Journal of Physiology

      Volume: 印刷中 Issue: 11 Pages: 2949-2963

    • DOI

      10.1113/jp277895

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Physiological analysis of swallowing impairment caused by chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in rats.2021

    • Author(s)
      Kouta Nagoya, Takanori Tsujimura, Midori Yoshihara, Makoto Inoue
    • Organizer
      VIRTUAL 2021 Dysphagia Research Society Annual Meeting
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Capsaicin-sensitive nerves are involved in the initiation of swallowing evoked by carbonated water in anesthetized rats.2021

    • Author(s)
      Takanori Tsujimura,Midori Yoshihara, Kouta Nagoya, Jin Magara, Makoto Inoue
    • Organizer
      VIRTUAL 2021 Dysphagia Research Society Annual Meeting
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルラットにおける嚥下動態の生理学的解析.2021

    • Author(s)
      那小屋公太,辻村恭憲,吉原 翠, 井上 誠
    • Organizer
      第44回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会嚥下医学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 麻酔下ラットにおけるAMPA受容体ポジティブアロステリックモジュレーターによる嚥下および呼吸の変調効果.2021

    • Author(s)
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • Organizer
      第 44回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会嚥下医学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 慢性閉塞性肺疾患(COPD)に起因する嚥下機能低下の生理学的検証.2020

    • Author(s)
      那小屋公太,辻村恭憲,吉原 翠, 井上 誠
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 麻酔下ラットにおけるAMPA 受容体ポジティブアロステリックモジュレーターによる嚥下誘発への効果.2020

    • Author(s)
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Orexin change electrophysiological properties of Phox2b-expressing neurons located around trigeminal motor nucleus.2019

    • Author(s)
      Nagoya K, Nakamura S, Tsujimura T, Inoue M, Inoue T
    • Organizer
      49th Annual meeting of the society for Neuroscience 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 麻酔下ラットにおける喉頭 TRPV1 持続活性化に よる嚥下誘発への影響2019

    • Author(s)
      吉原 翠,那小屋公太,真柄 仁,辻村恭憲,井上 誠
    • Organizer
      日本顎口腔機能学会第 62 回学術大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 三叉神経運動核背側網 様体に分布する Phox2b 陽性ニューロンに対する Orexin 変調効果2019

    • Author(s)
      那小屋公太,中村史朗,吉原 翠,日野遥香,辻村 恭憲,井上 誠,井上富雄
    • Organizer
      第 13 回三叉神経領域の感覚―運 動統合機構研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 機械刺激誘発嚥下における上皮型ナ トリウムチャネルの役割2019

    • Author(s)
      辻村恭憲,吉原 翠,日野遥香,那小屋公太,真柄 仁,井上 誠
    • Organizer
      第 13 回三叉神経領域の感 覚―運動統合機構研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 麻酔 下ラットにおける喉頭 TRPV1 持続活性による嚥下誘 発の変調2019

    • Author(s)
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • Organizer
      第 13 回三叉神経領域の感 覚―運動統合機構研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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