嚥下および嘔吐における上気道運動出力の中枢制御機構に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10671600
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 梅崎 俊郎 九州大学, 医学部, 講師 (80223600)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柴 啓介 千葉大学, 医学部, 助手 (40291299)
• Keywords: 嚥下 / 嘔吐 / オトガイ舌骨筋 / 甲状舌骨筋 / 運動ニューロン / 疑核 / 多機能性ニューロン / パターン形成器

Research Abstract

前年度までの研究により嘔吐と嚥下のパターン形成機構は中枢内で密接に連係していることなどが明らかとなったので、これら2つの運動における運動ニューロン、呼吸ニューロンおよびパターン形成器を構成していると考えられるインターニューロンについて検討した。舌骨上下に付着するオトガイ舌骨筋geniohyoid(GH)muscleおよび甲状舌骨筋thyrohyoid(TH)muscleは、嚥下時に共同運動することにより喉頭を前上方へ挙上させ喉頭前庭を閉鎖する役割を果たしている。無麻酔除脳ネコで筋弛緩剤により動物を非動化した'fictive'運動モデルを用いた実験の結果、TH、GHのいずれの運動ニューロンも上喉頭神経からの入力を認めなかったが、嚥下時にはほぼ同期した著しい活動増強を認め、嘔吐の吐出期の後半期にも同様の活動増強を認めた。それぞれの単一ニューロンの活動についてみると、これら2つの運動に共通に動員される運動ニューロンとそうではないものとが存在した。また、2つの運動に共通に動員される運動ニューロンにおいても、その活動様式は必ずしも一様ではなかった。すなわちこれらの運動ニューロンの多くは、多機能性ではあるが均一はないことが判明した。また、嚥下および嘔吐に重要な役割をもつ疑核内の咽頭および咽頭の運動ニューロンの細胞内記録の結果からも、これら2つの運動パターン形成器から共通に入力を受ける細胞の存在が明らかとなった。さらに、嚥下は呼吸システムに深く関わる協調運動であることから、ニューロンネットワークのダイナミックな統合機構の存在が示唆された。そこでこれら2つの運動に共通のインターニューロンの存在の検索を行った結果、多くの嚥下ニューロンは嘔吐の吐出期にも一定の活動様式を示した。嚥下、嘔吐の2つのパターン形成器に共通のインターニューロンの存在が確認された。

Research Products

• [Publications] Umezaki T: "Medullary swallowing -related neurons in the anesthetized cat."NeuroReport.. 9. 1793-1798 (1998)
• [Publications] Umezaki,T.: "Behaviors of hypoglossal hyoid motoneurons in laryngeal and vestibular reflexes and in deglutition and emesis."Am.J.Physiol.. 274(4 Pt 2). R950-R955 (1998)
• [Publications] Umezaki,T.: "Upper airway motor outputs during vomiting versus swallowing"Brain Res. 781. 25-36 (1998)
• [Publications] Nakazawa,K.,Umezaki,T.: "Behaviors of bulbar respiratory interneurons during seallwing and vomiting."Otolaryngol.Head Neck Surg.. 120(3). 412-418 (1999)
• [Publications] Shiba K: "Multifunctional laryngeal motoneurons: an intracellular study in the cat."J Neurosci. 19(7). 2717-2727 (1999)