| 研究概要 |
呼吸中枢神経回路における他の中枢および末梢の部位からの入力情報の選別および増幅等の複雑な統合機能について,呼吸ニューロン膜電位ならびにシナプス後電位を指標に検討し,以下の知見を得た。
1.肺迷走神経求心路(VN)あるいは橋nucleus parabrachialis medialis(NPBM)からの入力は,その経路は異なるが呼吸中枢神経回路内では同じように呼吸ニューロンに伝達されること,NMDA受容体機序がこれら入力の効果を修飾していることがわかった。特に,late-I neuronはGABAを伝達物質とする抑制性ニューロンであること,VNとNPBMからの入力により誘発されたEPSPはNMDA受容体機序を介して加重し大きな長く続く脱分極を起こすことが明らかとなった。これより,late-I neuronの興奮が吸息から呼息への切り替え(IOS)の初期の部分に関与しており,引き続いて起こるpost-I neuronの興奮がIOSの後半部分から呼息の維持にかけて重要であることが明かとなった。NMDA受容体の遮断により,持続的吸息呼吸(apneusis)が誘発された。このapneusis時には,これら2つのニューロンにnon-NMDA受容体機序を介して引き起こされる短い興奮と引き続いて起こるaug-E neuronの興奮がIOSに関与していると考えられた。
2.呼吸ニューロンのうち,抑制性介在ニューロンにはGABAの合成酵素であるglutamic acid decarboxylaseの免疫活性が認められた。NMDA受容体免疫活性は,bulbospinal aug-E neuronは他のタイプの呼吸ニューロンに比べ弱かった。
3.呼吸ニューロンでは,ryanodine感受性の細胞内CaストアによるCa濃度調節が行われており,シナプス入力によって形成される周期性膜電位変動ならびに活動電位発射をCa-activated K channelを介して制御していることがわかった。
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