2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of biphasic control mechanism by 5-HT and substance P for swallowing central pattern generator
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17K11834
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山西 整 大阪大学, 歯学研究科, 招へい教員 (20397780)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青海 哲也 北海道大学, 大学病院, 助教 (40713194)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 嚥下活動 / セロトニン受容体 / NK1受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳幹の神経ネットワークが広範囲で維持されている若年ラットin situ標本を用いて、5-HT受容体およびNK1受容体の嚥下活動に対する作用を嚥下中枢である延髄孤束核への薬剤微量注入実験によって検討したところ、5-HT受容体は嚥下活動を抑制的に制御し、NK-1受容体は嚥下活動を促進的に制御することを示す結果を得た。
このin situ標本で示された２相性制御メカニズムを検証するために、嚥下中枢を含む最小ネットワークにおける上記受容体の作用を検討する目的で、嚥下中枢を温存した脳幹スライス標本の作製を行った。生後2日の新生仔ラットでは、厚さが800 micrometerとなるこのスライス標本は、迷走神経、舌下神経、舌下神経運動核、呼吸中枢であるpre-Botzinger complex、および嚥下中枢を含む延髄背側の孤束核のネットワークが機能的に含まれており、本標本の迷走神経へ電気刺激を行うことによって、嚥下様の神経活動を発現させることができる最小単位である。嚥下活動を選択的に抑制するNMDA受容体拮抗薬（AP-5）を用いた実験によって、本標本から誘発した活動が嚥下活動であることを確認した。
本標本の孤束核内へ5-HTおよびサブスタンスP（SP）を微量投与した上で、嚥下活動発現の変化を確認したところ、5-HTの投与でin situ標本で得られた結果と同様の結果を得た。これらの作用は嚥下活動の誘発閾値、持続時間、振幅のいずれも促進する作用であったが、検討を進めることによって、これらの作用は舌下神経運動核への作用が主であることが明らかとなった。さらに、嚥下スライス標本内に機能的に温存された不確縫線核が嚥下活動に影響することを示した。これらの結果は、嚥下活動に対する5-HTおよびSPを共産生する縫線核ニューロンの関与を示唆する結果であった。
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