経血管灌流標本を用いた内臓感覚性呼吸リズム調節を実現する神経ネットワークの解明
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18K06874
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 茂文 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 准教授 (50294369)
伊藤 眞一 島根大学, 医学部, 特任准教授 (10145295)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 呼吸リズム / 孤束核 / 光遺伝学 / 弧束核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
呼吸は生命維持に不可欠な運動であり，呼吸リズム生成・調節機構の解明は重要な生理学的課題である。呼吸リズム調節において肺胞の拡張，血圧や体液のpH・ ガス分圧の変化などの内臓感覚は重要な役割を果たしている。これらの内臓感覚は脳幹に存在する孤束核で中継されており，孤束核から呼吸リズム生成を行う腹側呼吸ニューロン群へ興奮性及び抑制性ニューロンが投射している。本研究ではこれらの投射ニューロンによる呼吸リズム調節の神経機構を明らかにすることを目的とする。
本研究で対象としている孤束核抑制性ニューロンは肺の伸展受容器からの情報を受け取っており，これは吸息相の後半で活動が上昇することが知られている。そこで，刺激を吸息の開始直後，中間，後半と変更した。開始直後，中間では吸息相と呼息相共に短縮したが，後半での刺激では呼息相のみが短縮することが明らかになった。これと並行して呼吸CPGを構成するニューロン群の活動を解析するため，ユニットレコーディングを行った。ペースメーカーニューロンと考えられているpre-I/Iニューロンの活動を抑制していることが明らかになった。
孤束核抑制性ニューロンは呼吸CPGのペースメーカーニューロンを抑制することで呼吸リズムを調節するが，吸息相の停止だけでなく，呼息相の短縮も引き起こすことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ユニットレコーディングの確立が困難であり，現在も最適な手法を模索している。これらの要因のため，やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
電極プラーや使用するガラス管の変更などでよりマウスでの使用に適した記録電極を作成する。また孤束核グルタミン酸作動性投射ニューロンの機能解析も始める予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(25 results)
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[Presentation] Anatomical connectivity from the dorsomedial hypothalamus to the ventral medullary cardiovascular regions: neural pathway mediating the descending sympathetic information2018
Author(s)
Kono Y, Arima Y, Yokota S, Onimaru H, Fukushi I, Koizumi K, Hasebe Y, Yoshizawa M, Kise H, Hoshiai M, Sugita K, Toda T, Okada Y
Organizer
第41回神経科学大会
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