2003 Fiscal Year Annual Research Report

摘出脳幹三叉神経標本を用いた頭頚部痛覚神経情報処理機構の膜電位イメージング解析

Research Project

Project/Area Number	15659376
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	栗林淳也慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40327599)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡田泰昌慶應義塾大学, 医学部, 講師 (80160688)
Keywords	ラット / 脳幹 / 電気刺激 / 膜電位イメージング / 膜電位感受性色素 / in vitro / 痛覚 / 呼吸神経出力モニター
Research Abstract	本研究は、三叉神経を介する求心性神経情報の脳幹内神経回路網における処理様式の解明を目的としている。平成15年度には、in vitro脳幹標本に膜電位イメージング法応用し、三叉神経各枝の電気刺激に伴う延髄各断面での神経興奮伝播様式を動画像として解析するため、標本の作成法を開発し、また実験のための至適条件を確立しえた。すなわち、エーテル深麻酔下で幼若ラットから脳幹・脊髄を摘出した。標本には橋、延髄、上部胸髄、両側三叉神経根(半月神経節よりも遠位まで残す)を含めた酸素化人工脳脊髄液(組成mM:126NaCl,5KCl,26NaHCO_3,1.25NaH_2PO_4,2MgSO_4,2CaCl_2and30glucose)を満たした標本作成用チェンバー内に標本を置き、尾側延髄で横切断し橋延髄ブロック標本を作成した。標本を膜電位感受性色素(di-4-ANEPPS)により染色した後、計測断面を上にして正立蛍光顕微鏡下の記録用チェンバー内に固定し、酸素化人工脳脊髄液(O_2=95%,CO_2=5%,pH=7.4)により26℃で連続的に灌流・維持した。標本組織の生存性は、舌下神経根よりの呼吸神経出力モニターを行うことにより確認しえた。そのうえで、ガラス吸引電極を介して三叉神経各枝の電気刺激を行った。高輝度緑色励起光(530nm)で計測表面を照射し、標本からの赤色蛍光(620nm)を高速光計測システム(BrainVision社製MiCAM01)で計測・記録した。ここで得られた信号をマトリックス上に擬似カラー表示することにより各計測時点における観察面内の神経活動を動画像として表示することに成功した。平成16年度には、各種薬剤の脳幹部痛覚神経回路網機能への影響を解析していく予定である。

Research Products

(15 results)

All Other

All Publications (15 results)

[Publications] Yoshida et al.: "Synaptic blockade plays a major role in the neural disturbance of experimental spinal cord compression"Journal of Neurotrauma. 20(12). 1365-1376 (2003)
[Publications] Kuwana et al.: "Disturbance of neural respiratory control in neonatal mice lacking GABA synthesizing enzyme 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase"Neurosocience. 120(3). 861-870 (2003)
[Publications] Kashiwagi et al.: "Neuronal mechanism of propofol-induced central respiratory depression in neonatal rats"Anesthesia & Analgesia. in press. (2004)
[Publications] Okada et al.: "Electrical stimulation of the rabbit pulmonary artery increases respiratory output"Respiratory Physiology & Neurobiology. in press. (2004)
[Publications] Okada et al.: "Functional connection from the surface chemosensitive region to the respiratory neuronal network in the rat medulla"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)
[Publications] Kashiwagi et al.: "Mechanism of propofol-induced central respiratory depression in neonatal rats : anatomical sites and receptor types of action"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)
[Publications] Satoh et al.: "Mixed venous CO_2 and ventilation during exercise and CO_2-rebreathing in humans"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)
[Publications] Kuwana et al.: "Role of GABA in respiratory control studied using mice lacking GABA-synthesizing enzyme 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)
[Publications] Okada et al.: "Functional neural connection from the superficial CO_2 sensitive regions to the respiratory neuronal network in the rat medulla"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 182 (2003)
[Publications] Sugawara et al.: "Sensory modulation by glycine receptors in the electrosenaory lateral line neurons of the weakly electric fish"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 219 (2003)
[Publications] Kuwana et al.: "Role of GABA in the respiratory neuronal network : studies in in vivo and in vitro GAD67 transgenic mice"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 123 (2003)
[Publications] Fukuda et al.: "Imaging analysis of ischemia-induced spinal neural disturbance"Neuroscience Research. 46(suppl 1). S43 (2003)
[Publications] Okada et al.: "Effects of hypoxia and ischemia on the neuronal network function of the rat spinal cord : analysis with an optical recording technique"Japanese Journal of Physiology. 54(suppl)(in press). (2004)
[Publications] 岡田泰昌ら: "ラット腹側延髄における電気刺激および化学刺激による機能的マッピング:in vivoおよびin vitro標本での解析"日本呼吸器学会雑誌. 42(増刊号). 45 (2004)
[Publications] 吉田英彰ら: "整形外科の最新医療第9章新しい脊髄機能解析法、2.光計測法を用いた脊髄内神経興奮伝播障害の解析"先端医療技術研究所. 4 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

摘出脳幹三叉神経標本を用いた頭頚部痛覚神経情報処理機構の膜電位イメージング解析

Principal Investigator

栗林 淳也 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40327599)

Research Products

[Publications] Yoshida et al.: "Synaptic blockade plays a major role in the neural disturbance of experimental spinal cord compression"Journal of Neurotrauma. 20(12). 1365-1376 (2003)

[Publications] Kuwana et al.: "Disturbance of neural respiratory control in neonatal mice lacking GABA synthesizing enzyme 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase"Neurosocience. 120(3). 861-870 (2003)

[Publications] Kashiwagi et al.: "Neuronal mechanism of propofol-induced central respiratory depression in neonatal rats"Anesthesia & Analgesia. in press. (2004)

[Publications] Okada et al.: "Electrical stimulation of the rabbit pulmonary artery increases respiratory output"Respiratory Physiology & Neurobiology. in press. (2004)

[Publications] Okada et al.: "Functional connection from the surface chemosensitive region to the respiratory neuronal network in the rat medulla"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)

[Publications] Kashiwagi et al.: "Mechanism of propofol-induced central respiratory depression in neonatal rats : anatomical sites and receptor types of action"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)

[Publications] Satoh et al.: "Mixed venous CO_2 and ventilation during exercise and CO_2-rebreathing in humans"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)

[Publications] Kuwana et al.: "Role of GABA in respiratory control studied using mice lacking GABA-synthesizing enzyme 67-kDa isoform of glutamic acid decarboxylase"Advances in Experimental Medicine and Biology. in press. (2004)

[Publications] Okada et al.: "Functional neural connection from the superficial CO_2 sensitive regions to the respiratory neuronal network in the rat medulla"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 182 (2003)

[Publications] Sugawara et al.: "Sensory modulation by glycine receptors in the electrosenaory lateral line neurons of the weakly electric fish"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 219 (2003)

[Publications] Kuwana et al.: "Role of GABA in the respiratory neuronal network : studies in in vivo and in vitro GAD67 transgenic mice"Japanese Journal of Physiology. 53(suppl). 123 (2003)

[Publications] Fukuda et al.: "Imaging analysis of ischemia-induced spinal neural disturbance"Neuroscience Research. 46(suppl 1). S43 (2003)

[Publications] Okada et al.: "Effects of hypoxia and ischemia on the neuronal network function of the rat spinal cord : analysis with an optical recording technique"Japanese Journal of Physiology. 54(suppl)(in press). (2004)

[Publications] 岡田泰昌 ら: "ラット腹側延髄における電気刺激および化学刺激による機能的マッピング:in vivoおよびin vitro標本での解析"日本呼吸器学会雑誌. 42(増刊号). 45 (2004)

[Publications] 吉田英彰 ら: "整形外科の最新医療 第9章新しい脊髄機能解析法、2.光計測法を用いた脊髄内神経興奮伝播障害の解析"先端医療技術研究所. 4 (2003)

栗林淳也慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40327599)

[Publications] 岡田泰昌ら: "ラット腹側延髄における電気刺激および化学刺激による機能的マッピング:in vivoおよびin vitro標本での解析"日本呼吸器学会雑誌. 42(増刊号). 45 (2004)

[Publications] 吉田英彰ら: "整形外科の最新医療第9章新しい脊髄機能解析法、2.光計測法を用いた脊髄内神経興奮伝播障害の解析"先端医療技術研究所. 4 (2003)