2021 Fiscal Year Annual Research Report
Propofol-induced modulation of firing frequency in the cerebral cortex
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19K10345
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
大井 良之 日本大学, 歯学部, 教授 (60271342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 真之 日本大学, 歯学部, 教授 (00300830)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プロポフォール / 静脈麻酔薬 / 大脳皮質 / マルチチャネルユニット記録 / プロポフォール誘発性アルファ周波数帯 / 同期発火 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プロポフォールは全身麻酔において広く使用されている静脈麻酔薬であるが、本薬による意識消失の作用機序は不明な点が多い。たとえばプロポフォール投与による意識消失時の脳波においてアルファ周波が発生することが明らかとなっているが、発生メカニズムについては明らかになっていない。本研究ではプロポフォール投与による意識消失時のニューロン活動の変化を検討することでアルファ周波数帯の発生機序を解明し、全身麻酔薬による意識消失メカニズムを明らかにすることを目的とする。そこで本研究ではラット大脳皮質内で複数のニューロン活動を同時記録することが可能なマルチチャネルユニット記録用電極を用いてin vivoで記録を行い、記録ニューロンを発火特性から興奮性および抑制性ニューロンの2種類に分類し、覚醒時からプロポフォールによる麻酔状態への意識状態の変化に伴うニューロンの活動変化を検討した。前年度までの研究成果として、プロポフォールにより興奮性ニューロン、抑制性ニューロンともに発火同期性が増大することが明らかとなっている。
今年度は引き続き、同様の手技でラット大脳皮質ニューロンの記録を行った。脳波に反映されるニューロンの発火頻度の分布を検討するため、ラットの覚醒時およびプロポフォールによる麻酔時におけるニューロンのinter spike interval(ISI)を解析したところ、覚醒時の興奮性および抑制性ニューロンのISIヒストグラムはともに0 ms付近に収束した。プロポフォール投与により両ニューロンともISIヒストグラムの50～120 msにピークが生じ、これは8～15 Hzと考えられる。すなわちプロポフォールによりニューロンの同期発火が生じた結果、アルファ周波数帯に近似した発火頻度が増加したと示唆された。
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