除皮質されたマウスの還流標本を用いた呼吸／循環と歩行の間の自律機能の解析

• 研究課題/領域番号: 24500612
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: リハビリテーション科学・福祉工学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 矢澤 格 昭和大学, 医学部, 兼任講師 (40360656)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: リハビリテーション / 脳幹と脊髄の相補的機能的相互作用 / 呼吸/循環 / 歩行 / 自律機能 / 脳幹と脊髄の間の相補的機能的相互作用 / 呼吸／循環 / 呼吸・循環 / 上肢の交互運動 / 相補的機能的相互作用 / 呼吸と上肢/下肢運動の自律機能

研究成果の概要

灌流標本を用い脳幹と上位脊髄の中枢神経系間で起こる“呼吸/循環、歩行の間で起こる相補的で機能的な相互作用”を電気生理学的に解析した。その結果、これまで歩行・運動時の呼吸数上昇や血圧上昇は、筋活動等による代謝活動によって引き起こされる血中酸素飽和度の低下が末梢化学的受容器で感受され、その求心性情報が脳神経を介して呼吸/循環中枢に送られた結果起こると考えられていた。しかし、歩行・運動時には、効率よく酸素が肺に取り込まれ、かつ迅速な血中酸素飽和度の是正がなされるように呼吸数上昇、一過性の血圧上昇、口呼吸が中枢神経系内の経路を介し自律的に起こることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of ouabain on respiratory rhythm generation in brainstem-spinal cord preparation from newborn rats and in decerebrate and arterially perfused in situ preparation from juvenile rats. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuzawa K., Yazawa I., Shakuo T., Ikeda K., Kawakami K. and Onimaru H.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 286 ページ: 404-411
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.12.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reciprocal functional interactions between the respiration/circulation center, the upper spinal cord, and the trigeminal system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yazawa I. and Shioda S.
  • 雑誌名: Translational Neuroscience 巻: 6 号: 1 ページ: 87-102
  • DOI: 10.1515/tnsci-2015-0008
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Transcription factor IRF8 activates integrin-mediated TGFβ signaling and promotes neuroinflammation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Y., Yoshimi R., Yoshii H., Kim D., Dey A., Xiong H., Munasinghe J., Yazawa I., O’Donovan MJ., Maximova O., Sharma S., Zhu J., Wang H., Morse III HC. and Ozato K.
  • 雑誌名: Immunity 巻: 40 号: 2 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2013.11.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reciprocal functional interactions between the brainstem and the lower spinal cord. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yazawa I.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 8 ページ: 124-124
  • DOI: 10.3389/fnins.2014.00124
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Reciprocal functional interactions between the respiration/circulation center, the upper spinal cord, and the trigeminal system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yazawa I.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-07-28 – 2015-07-31
• [学会発表] Comparison of effects of eugenol on respiratory activity in the brainstem-spinal cord preparation isolated from newborn rat and in the decerebrate and arterially perfused in situ preparation from juvenile rat. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kotani S., Yazawa I. and Onimaru H.
  • 学会等名: 第92回日本生理学学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [学会発表] Reciprocal functional interactions between the respiration/circulation center, the upper spinal cord, and the trigeminal system. (2014)
  • 著者名/発表者名: I. Yazawa
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] Reciprocal functional interactions between the brainstem and the lower spinal cord. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yazawa I.
  • 学会等名: 第37回日本神経科学学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Lower jaw movements generated in the inspiratory phase in a decerebrate and arterially perfused in situ rat preparation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K. Yokomatsu M., Mochizuki A., Inoue T., Yazawa I.
  • 学会等名: 第36回日本神経科学学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Significance of Na/K ATPase on respiratory rhythm generation in the new born rat in vitro- and in the juvenile rat in situ- preparations. (2013)
  • 著者名/発表者名: Onimaru H., Tsuzawa K., Tani M., Yazawa I.
  • 学会等名: 第36回日本神経科学学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Switching of lower jaw’s movements between the inspiratory and expiratory phases generated by chemoreceptor inputs. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K., Yokomatsu M., Mochizuki A., Inoue T., Yazawa I.
  • 学会等名: IUPS 2013
  • 発表場所: Birmingham, UK
• [学会発表] Functional interactions between the respiratory center, the upper spinal cord, and the trigeminal system. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yazawa I., Tachikawa S., Mochizuki A., Inoue T., Nakayama K.
  • 学会等名: 第42回北米神経科学会
  • 発表場所: San Diego, CA, USA
• [学会発表] A decerebrated, arterially-perfused in situ rat preparation for studies of breathing, chewing, and swallowing behaviors (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Nakayama, Ayako Mochizuki, Seiji Shiota, Tomio Inoue, Yazawa Itaru
  • 学会等名: 日本生理学大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Lower jaw’s movements generated in the inspiratory phase in a decerebrate and arterially perfused in situ rat preparation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Nakayama, Mitsuru Yokomatsu, Ayako Mochizuki, Tomio Inoue, Yazawa Itaru
  • 学会等名: 日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Switching of lower jaw’s movements between the inspiratory and expiratory phases generated by chemoreceptor inputs (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyomi Nakayama, Ayako Mochizuki, Tomio Inoue, Yazawa Itaru
  • 学会等名: International Union of Physiological Sciences 2013
  • 発表場所: Birmingham, UK