単一の吸息性ニューロンが呼息と吸息の両ニューロンを抑制するか否かを検証する研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670088
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute for Neuroscience
• Principal Investigator: 江連 和久 東京都神経科学総合研究所, 病態神経生理部門, 副参事研究員 (20132904)
• Keywords: 呼吸 / 延髓 / 抑制 / 漸減型発火 / 逆行性電気刺激

Research Abstract

漸減型吸息性ニューロンは呼息相から吸息相への切り替わり時に発火し、呼息性ニューロンを抑制することにより相の切り替わりを引き起こしている。その漸減型吸息性ニューロンは漸増型の吸息性ニューロンをも抑制し、吸息のパターンを整形する役割を担っていることを見いだした。単一の漸減型吸息性ニューロンが呼息性ニューロンと吸息性ニューロンとを同時に抑制しているのかどうかということを、ネンブタール麻酔ネコを用いて調べた。
腹側呼吸群の吻側とベッツィンガー複合体を中心とする領域より漸減型吸息性ニューロンをガラス微小電極で細胞外記録し、延髓内への軸索投射を逆行性微少電流刺激法を用いて調べた。吸息性ニューロンが密に存在する背側呼吸群と腹側呼吸群の領域と呼息性ニューロンが密に存在するベッツィンガー複合体と閂より尾側の腹側呼吸群の領域に、単一のニューロンが広範囲に軸索を送っていることが判明した。
延髓内への軸索投射を確認した漸減型吸息性ニューロンより細胞外記録を行ない、同時に投射領域の呼吸ニューロンから細胞内記録を行なった。漸減型吸息性ニューロンのスパイクでトリガーし、同時に細胞内記録されたニューロンの膜電位を加算平均(スパイクトリガーによる加算平均法)することによりニューロン間の結合の有無・性質を調べた。これまで17個の漸減型吸息性ニューロンから、17個の吸息性ニューロンと14個の呼息性ニューロンに単シナプス性の抑制結合が示された。しかし単一の漸減型吸息性ニューロンで吸息性と呼息性の両ニューロンへの結合をテスト出来た5例では、吸息と呼息の両ニューロンを同時に抑制にしている証拠は得られなかった。さらに例数を増やす必要があるが、同じ発火パターンを示し同じ領域存在する漸減型吸息性ニューロンが機能分化している可能性もある。