2021 Fiscal Year Annual Research Report
Neuronal mechanism regulating the respiratory rhythm by the visceral sensory information
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18K06874
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
濱 徳行 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (60422010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 茂文 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50294369)
伊藤 眞一 島根大学, 医学部, 特別協力研究員 (10145295) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 呼吸リズム / 孤束核 / 光遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呼吸は生命維持に不可欠な運動であり，呼吸リズム生成・調節機構の解明は重要な生理学的課題である。呼吸リズム調節において肺胞の拡張，血圧や体液のpH・ガス分圧の変化などの内臓感覚は重要な役割を果たしている。これらの内臓感覚は脳幹に存在する孤束核で中継されており，孤束核から呼吸リズム生成を行う腹側呼吸ニューロン群へ興奮性及び抑制性ニューロンが投射している。本研究ではこれらの投射ニューロンによる呼吸リズム調節の神経機構を明らかにすることを目的とする。
孤束核興奮性ニューロンの活性化が呼吸CPGを構成するニューロン活動に与える影響を光遺伝学的手法とユニットレコーディングを用いて解析した。孤束核興奮性ニューロンの活性化によって吸息性ニューロンであるeary-Iニューロンの活動は抑制された。呼息性ニューロンについては，呼息の初期に活動するpost-Iニューロン活動は活性化され，呼息の後期に活動するaug-Eニューロンは抑制された。post-Iニューロンはearly-I，aug-Eニューロンに対し，抑制性の接続をしていることから，これらのニューロン活動の抑制はpost-Iニューロンの活性化によるもと考えられる。また，脊髄の運動ニューロンへと出力するramp-Iニューロンの活動も活性化させることが明らかになった。
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