Elucidation of chewing and swallowing mechanisms targeting glossopharyngeal nerve evoked swallowing

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K20491
• Research Institution: The Nippon Dental University
• Principal Investigator: 辻 光順 日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 助教 (70757525)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 舌咽神経

Outline of Annual Research Achievements

嚥下の神経機構解明に関する過去の研究においては，その嚥下反射誘発の容易さから，主に喉頭領域を支配する上喉頭神経刺激が行われてきた．しかし，咀嚼中に食塊が刺激をしているのは主に舌咽神経支配領域の咽頭である．このため，本研究では，舌咽神経誘発性嚥下の神経機構ならびに咀嚼中の変調効果の解明を目的とした．
まず，自然刺激誘発嚥下における舌咽神経の役割を検証する実験を試みた．実験にはウレタン麻酔下のラットを用いた．舌咽神経切断は，カプサイシン刺激誘発嚥下にあまり影響しないことを示唆する結果を得た．しかし，刺激部位を咽頭領域に限局しにくいという実験手技的な問題は最後まで解決できなかった．次に，舌咽神経刺激誘発嚥下の応答特性を検証するため，舌咽神経の電気刺激実験を行った．上喉頭神経誘発嚥下と同様に，高頻度刺激は誘発嚥下回数を増加させ，初回嚥下までの潜時を短縮させるという結果を得た．平成30年度は，大脳皮質咀嚼野刺激が舌咽神経誘発嚥下に及ぼす影響を検証する実験を行ったが，脳定位固定装置に動物を固定した状態では，舌咽神経刺激による嚥下誘発閾値の経時的な上昇を避けられないなどの手技的な問題があり，十分なデータ収集には至らなかった．
当初の思惑通りに実験が進捗しない状況を鑑みて実験計画を一部見直しし，喉頭での嚥下誘発に関わる刺激受容機構に着目した実験を実施した．リドカインの誘導体であるQX-314をカプサイシンと併用投与することで，カプサイシン感受性の感覚神経のみを選択的にブロックできる．この手法を用い，カプサイシン感受性の喉頭の感覚神経が，炭酸刺激誘発嚥下に主要な役割を果たしている一方で，機械刺激誘発嚥下にはあまり関与していないという結果を得た．さらに，炭酸刺激誘発嚥下にはASIC3を発現しているカプサイシン感受性の喉頭感覚神経が関与していることを示唆する結果を得た．