2009 Fiscal Year Annual Research Report
発声-呼吸モードスイッチングにおける神経機構の解明
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21590245
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| Research Institution | Hyogo College of Medicine |
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Principal Investigator |
荒田 晶子 Hyogo College of Medicine, 医学部, 准教授 (00266082)
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| Keywords | 橋結合腕傍核 / NMDAレセプター / GABA / 随意運動 / 能動的吸息-呼息切り替え / 呼吸性ニューロン |
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| Research Abstract |
発声は、呼吸を随意的にコントロールすることで実現される。橋結合腕傍核(Nucleus Parabrachialis ; NPB)は、呼吸と連動している肺伸展受容器からの情報と、発声中枢からの信号が入力している場所である。呼吸モードから発声モードへ切り替える仕組みを橋結合腕傍核のレベルで明らかにするために、より単純系である摘出橋-延髄-脊髄標本を用いて実験を行った。この標本を用いて、NPBが刺激されると、どのような呼吸パターンになるかを検討した。また、このような呼吸相の切り替えを起こす原因に、どのような神経伝達物質が関わるのか検討した。NPBの内外側野にタングステン電極を挿入し刺激することにより図1に見られるように、刺激が入ったタイミングで吸息相が抑制され、刺激が強ければ吸息相から呼息相へとスイッチした。この場所には、能動的吸息-呼息切り替えスイッチがあると考えられた。また、このNPB刺激による抑制は、NMDA-receptor antagonist(MK801,APV)により、ある程度ブロックされ、GABA-antagonist bicucullineで完全に遮断された。このスイッチング現象には、NMDA-receptorとGABAシステムの関与があることが判明した。また、NPBに吸息相から呼息相に掛けて発火するニューロン(I-Eニューロン)が多く存在し、迷走神経(肺伸展受容器からの求心性入力)刺激により、そのニューロンの発火頻度が上昇することが分かった。以上の結果より、橋結合腕傍核には、能動的吸息-呼息切り替えスイッチが新生時期にも存在し、そのスイッチは、I-Eニューロンの関与により吸息相から呼息相へ切り替えていると考えられた。
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Research Products
(8 results)
