2021 Fiscal Year Research-status Report
橋結合腕傍核による眠気・覚醒度制御機構の解明：リハビリ効率向上のための基礎的検討
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19K11367
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
横田 茂文 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50294369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 湖太郎 藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (50618733)
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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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 孤束核 / 結合腕傍核 / 視床下部脳弓周囲領域 / 延髄腹外側部 / 睡眠時無呼吸症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和３年度は前年度に引き続き、睡眠時無呼吸の結果生じる血中の二酸化炭素分圧が上昇する情報を、覚醒中枢である視床下部脳弓周囲領域や呼吸中枢である延髄腹外側部へ伝達する神経路について形態学的に解析した。まず、Phox2b-Creマウスの後台形体核（RTN）にアデノ随伴ウイルスを注入することにより、化学受容細胞であるPhox2bニューロンにhM3Dqを特異的に発現させるとともに、視床下部脳弓周囲領域に逆行性標識物質コレラトキシンbサブユニット（CTb）を注入した。CNOによって活性化させたときのFosタンパク発現細胞とCTbで標識された視床下部投射ニューロンの異同を結合腕傍核にて解析した。その結果、外側結合腕傍核にCTb標識されたFos発現ニューロンが多数認められた。これらの結果は、RTNのPhox2bニューロンは視床下部へ投射する外側結合腕傍核ニューロンと機能的に連絡していることを示している。また、同様の手法を用いて、RTNのPhox2bニューロンにChannelrhodopsin（ChR2)とmCherryの融合タンパクを特異的に発現させるとともに、延髄腹外側部へCTbを注入して、結合腕傍核におけるPhox2bニューロンの投射線維と呼吸中枢へ投射するニューロンの分布様態を解析した。その結果、RTNのPhox2bニューロンは結合腕傍核に密な投射線維を送ることが確認され、その終末野では延髄呼吸中枢へ投射するニューロンに近接する投射終末も認められた。この結果によりRTNに存在する中枢性化学受容細胞は、結合腕傍核を介して延髄呼吸中枢へ連絡し、呼吸を調節していることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
脳波の計測ができるセットアップを行い実験を始めたが、光刺激用のファイバーの埋め込みと脳波計測用電極の距離が近いため、設置の技術習熟に時間を要した。また、脳波計測に適した生体アンプではなかったために、ノイズが交雑し覚醒と睡眠の波形の差が明瞭ではなかった。
また、コロナウイルスの蔓延のため、研究成果を発表する機会が減少した。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳波の計測に適した生体アンプを購入し、光刺激による覚醒を正確に行えるようにする。また、本研究の成果を学会等で発表する。
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| Causes of Carryover |
脳波計測用の生体アンプの購入を検討している。
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