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2014 Fiscal Year Annual Research Report

島皮質におけるプロポフォールの局所神経回路制御メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 24792257
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

小柳 裕子  日本大学, 歯学部, 助教 (20609771)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsプロポフォール / 大脳皮質 / 抑制性シナプス伝達 / 錐体細胞 / fast-spiking細胞 / GABA(A)受容体
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,大脳皮質において,シナプス結合を有する複数のニューロンから同時ホールセル記録を行い,抑制性シナプス伝達に対する静脈麻酔薬propofolの効果について,ニューロンの組み合わせに着目し,単一シナプス応答性抑制性シナプス後電流(uIPSC)の解析を行ない,以下の結果を得た。
1,propofolは,シナプス後細胞のGABA(A)受容体に作用し,抑制性介在ニューロンであるfast-spiking細胞(FS)ならびにnon-FSよりも錐体細胞を強く抑制した。
2,propofolは大脳皮質において,抑制性シナプスのうち,シナプス前細胞がFS,シナプス後細胞が錐体細胞のシナプスに対して最も強く作用した。
Propofolは,脳波を覚醒時の低振幅速波から高振幅・徐波化させ,アルファ周波数帯を増強することで意識消失をひき起こす可能性が近年になって複数示された(Feshchenko et al., 2004; Ching et al., 2010; Andrada et al., 2012)。脳波は大脳皮質における錐体細胞の活動性を反映していると考えられていることから,propofolは,錐体細胞に対する抑制性シナプス伝達を増強することで,錐体細胞の発火タイミングを調節し,結果としてアルファ周波数帯を増強することで意識消失をひき起こす,という仮説が考えられる。この仮説を証明するために,ホールセル・パッチクランプ法を用いて,同一の抑制性介在ニューロンから投射を受ける2つ以上の錐体細胞の発火タイミングに対するpropofolの影響を検討した。その結果,propofol適用により,シナプス後細胞に相当する錐体細胞は,シナプス前細胞であるFSからの抑制性入力を受けることで同期性発火を示すことを見出した。この成果は,国際学会である第9回麻酔と意識国際シンポジウムでポスター発表を行った。

  • Research Products

    (3 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Presynaptic cell type-dependent regulation of GABAergic synaptic transmission by nitric oxide in rat insular cortex.2015

    • Author(s)
      Yamamoto K, Takei H, Koyanagi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 284 Pages: 65-77

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2014.09.062.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Propofol preferentially enhances fast-spiking interneuron connections to pyramidal neurons in rat insular cortex.2014

    • Author(s)
      Koyanagi Y, Oi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • Organizer
      ANESTHESIOLOGY2014
    • Place of Presentation
      New Orleans, the US
    • Year and Date
      2014-10-11
  • [Presentation] Propofol induced spike synchrony of pyramidal cells in rat cerebral cortex.2014

    • Author(s)
      Koyanagi Y, Oi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • Organizer
      The 9th international symposium on memory and awareness in anesthesia
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-07-21

URL: 

Published: 2016-06-01  

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