2015 Fiscal Year Annual Research Report
静脈麻酔薬による意識消失時の脳波変化と大脳皮質局所神経回路メカニズムの解明
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25463150
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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, 准教授 (00300830)
小柳 裕子 日本大学, 歯学部, 助教 (20609771)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | プロポフォール / 大脳皮質 / 脳波 / アルファ周波数帯 / ホールセル・パッチクランプ法 / 抑制性シナプス伝達 / GABAＡ受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに，ラット大脳皮質急性スライス標本を用いて，代表的な抑制性介在ニューロンであるfast-spiking（FS）ニューロンおよびFSニューロンから同時に投射を受ける2つの錐体細胞から同時ホールセル記録を行い，propofol適用によりシナプス後細胞に相当する2つの錐体細胞は，シナプス前細胞であるFSニューロン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。本年度は，さらに詳細な解析を行うため，シナプス前細胞に相当するFSニューロンの発火頻度を変化させたところ，アルファ周波数帯である10 Hzで発火させている間，シナプス後細胞に相当する2つの錐体細胞の発火タイミングは同期傾向を示した。一方，FSニューロンを1，5，および20 Hzで発火させた場合，シナプス後細胞に相当する2つの錐体細胞の発火同期は10 Hzで発火させた場合と比較して弱かった。また， 2つの錐体細胞のうち1つのみFSニューロンからの入力を受ける錐体細胞間では，FSニューロンを先行発火させても発火の同期は見られなかった。以上の結果から大脳皮質は，プロポフォールによりアルファ周波数帯特異的に発火タイミングを調節する局所回路を構成している可能性が示唆された。また，これらの発火タイミング調節に抑制性神経回路が重要な役割を果たしていると考えられた。
さらに実験の過程で，高容量のプロポフォールは，大脳皮質のFSニューロンおよび錐体細胞の発火応答を抑制する現象が観察された。発火応答の抑制の度合いは，FSニューロンよりも錐体細胞の方が強かった。本知見は，深麻酔時にみられる特徴的な脳波であるバーストサプレッションを形成するメカニズムの一端を担っている可能性が考えられる。
これらの成果の一部は，北米神経科学会議2015および第89回日本薬理学会年会においてポスター発表を行った。
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