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咀嚼・嚥下・呼吸の相互変調効果に関する神経学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K19120
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分57050:補綴系歯学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

那小屋 公太  新潟大学, 医歯学総合病院, 助教 (10806491)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード嚥下 / 喉頭感覚 / ラット / 筋電図 / 感覚入力 / リドカイン / 咀嚼 / 呼吸 / 神経記録 / ニューロン記録 / 相互変調効果
研究開始時の研究の概要

摂食嚥下障害を有する高齢者の多くは咀嚼をはじめとする口腔機能や呼吸機能に問題を抱えている。摂食嚥下運動において、咀嚼運動や呼吸運動と嚥下運動の協調は欠かせないが、それぞれの神経機構やお互いの相互作用についてはほとんど知られていない。本研究は、生理学的手法を用いて、脳幹延髄レベルにおける咀嚼、嚥下、呼吸の機能的相互作用を明らかにすることを目的とする。本研究結果は、嚥下における咀嚼運動を含む口腔機能や呼吸機能の重要性を再認識し、さらに口腔機能や呼吸機能の改善が摂食嚥下運動にいかなる効果をもたらすかという摂食嚥下リハビリテーションに対する論理的根拠を与えることにつながると期待している。

研究成果の概要

当初研究課題としていた実験内容が技術的に困難であったため、最終年度に実験内容を下記に変更し実験を遂行した。過去の文献より、嚥下中の喉頭感覚が喉頭閉鎖の強化に関連している可能性が考えらているが、その生理学的機序は明らかになっていない。そこで本研究は、電気刺激入力の有無やリドカイン喉頭麻酔を用い、感覚入力の有無が嚥下動態へ及ぼす影響を明らかにすることを目的に実験を行った。刺激頻度の増加やリドカイン喉頭麻酔により、誘発される嚥下反射のタイプ別割合を変化させ、また、嚥下関連筋・筋活動を延長させることがわかった。以上より、喉頭感覚の有無やその程度が、嚥下動態を変調させる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

喉頭感覚入力の有無や程度の違いが嚥下関連筋の筋活動を変調させている可能性が示唆された。このことより、喉頭に感覚入力がある状態、例えば、少量の食物を用いる直接訓練を行なっている際などの方が嚥下関連筋をより活動させ、リハビリテーションとして効果的であることが再確認された。ただ単に刺激入力を大きくし、すぐに嚥下反射を誘発させるのではなく、適度な刺激で一定時間刺激を入力した状態で誘発された嚥下反射の方がよりリハビリテーションとしては効果的な可能性があり、今後新たなリハビリテーション方法を模索する上で非常に重要となってくると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Involvement of capsaicin-sensitive nerves in the initiation of swallowing evoked by carbonated water in anesthetized rats2020

    • 著者名/発表者名
      Kojun Tsuji, Takanori Tsujimura, Shogo Sakai, Taku Suzuki, Midori Yoshihara, Kouta Nagoya, Jin Magara, Yoshihide Sato, Makoto Inoue
    • 雑誌名

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol

      巻: 319(5) 号: 5 ページ: G564-G572

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00233.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sustained laryngeal transient receptor potential vanilloid 1 activation inhibits mechanically induced swallowing in anesthetized rats.2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara M, Tsujimura T, Suzuki T, Nagoya K, Shiraishi N, Magara J, Terunuma M, Inoue M.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol.

      巻: 319 号: 3 ページ: 412-419

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00082.2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of attention on chewing and swallowing behaviors in healthy humans2019

    • 著者名/発表者名
      Ashiga Hirokazu、Takei Eri、Magara Jin、Takeishi Ryosuke、Tsujimura Takanori、Nagoya Kouta、Inoue Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42422-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of the epithelial sodium channel in initiation of mechanically evoked swallows in anaesthetized rats2019

    • 著者名/発表者名
      Tsujimura Takanori、Ueha Rumi、Yoshihara Midori、Takei Eri、Nagoya Kouta、Shiraishi Naru、Magara Jin、Inoue Makoto
    • 雑誌名

      The Journal of Physiology

      巻: 印刷中 号: 11 ページ: 2949-2963

    • DOI

      10.1113/jp277895

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Physiological analysis of swallowing impairment caused by chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in rats.2021

    • 著者名/発表者名
      Kouta Nagoya, Takanori Tsujimura, Midori Yoshihara, Makoto Inoue
    • 学会等名
      VIRTUAL 2021 Dysphagia Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Capsaicin-sensitive nerves are involved in the initiation of swallowing evoked by carbonated water in anesthetized rats.2021

    • 著者名/発表者名
      Takanori Tsujimura,Midori Yoshihara, Kouta Nagoya, Jin Magara, Makoto Inoue
    • 学会等名
      VIRTUAL 2021 Dysphagia Research Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慢性閉塞性肺疾患(COPD)モデルラットにおける嚥下動態の生理学的解析.2021

    • 著者名/発表者名
      那小屋公太,辻村恭憲,吉原 翠, 井上 誠
    • 学会等名
      第44回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 麻酔下ラットにおけるAMPA受容体ポジティブアロステリックモジュレーターによる嚥下および呼吸の変調効果.2021

    • 著者名/発表者名
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • 学会等名
      第 44回日本嚥下医学会総会ならびに学術講演会嚥下医学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 慢性閉塞性肺疾患(COPD)に起因する嚥下機能低下の生理学的検証.2020

    • 著者名/発表者名
      那小屋公太,辻村恭憲,吉原 翠, 井上 誠
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 麻酔下ラットにおけるAMPA 受容体ポジティブアロステリックモジュレーターによる嚥下誘発への効果.2020

    • 著者名/発表者名
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Orexin change electrophysiological properties of Phox2b-expressing neurons located around trigeminal motor nucleus.2019

    • 著者名/発表者名
      Nagoya K, Nakamura S, Tsujimura T, Inoue M, Inoue T
    • 学会等名
      49th Annual meeting of the society for Neuroscience 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 麻酔下ラットにおける喉頭 TRPV1 持続活性化に よる嚥下誘発への影響2019

    • 著者名/発表者名
      吉原 翠,那小屋公太,真柄 仁,辻村恭憲,井上 誠
    • 学会等名
      日本顎口腔機能学会第 62 回学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 三叉神経運動核背側網 様体に分布する Phox2b 陽性ニューロンに対する Orexin 変調効果2019

    • 著者名/発表者名
      那小屋公太,中村史朗,吉原 翠,日野遥香,辻村 恭憲,井上 誠,井上富雄
    • 学会等名
      第 13 回三叉神経領域の感覚―運 動統合機構研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械刺激誘発嚥下における上皮型ナ トリウムチャネルの役割2019

    • 著者名/発表者名
      辻村恭憲,吉原 翠,日野遥香,那小屋公太,真柄 仁,井上 誠
    • 学会等名
      第 13 回三叉神経領域の感 覚―運動統合機構研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 麻酔 下ラットにおける喉頭 TRPV1 持続活性による嚥下誘 発の変調2019

    • 著者名/発表者名
      吉原 翠,那小屋公太,辻村恭憲,井上 誠
    • 学会等名
      第 13 回三叉神経領域の感 覚―運動統合機構研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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