呼吸中枢ニューロンのリズム形成機序と神経伝達物質に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05680672
• 研究機関: 富山医科薬科大学
• 研究代表者: 武田 龍司 富山医科薬科大学, 医学部, 教授 (80020791)
• 研究分担者: 岡崎 真理 富山医科薬科大学, 医学部, 助手 (50272901) ; 櫨 彰 富山医科薬科大学, 医学部, 助教授 (50228433)
• キーワード: 呼吸中枢 / 呼吸リズム / 呼吸性ニューロン / シナプス後電位 / NMDA受容体 / AMPA受容体 / GABA-A受容体 / 迷走神経

研究概要

呼吸リズム形成の最も重要なステップと考えられる吸息から呼息への切り替え(吸息オフスイッチ:IOS)に焦点を絞り、NMDA受容体伝達機構との関係、迷走神経(VM)あるいは上喉頭神経(SLN)求心性刺激及び橋N.parabrachialismedialis(NPBM)刺激による誘発性IOSの伝達経路と関与する伝達物質について検討した.
迷走神経性入力を遮断した動物にNMDAアンタゴニストのdizocilpineを静注すると、IOSが遅延した特異な持続性吸息(apneusis)となる.延髄腹側呼吸群(VRG)ニューロンにおいては、活動電位発射が著しく減少し、呼吸周期に同期して発現する興奮性及び抑制性シナプス後電位(EPSPs,IPSPs)が共に抑制された.この時、末梢神経求心刺激を加えると、吸息が中断して呼息に切り替わり、これに伴ってVRGニューロン及び出力系の喉頭運動ニューロンにそれぞれ特異なパターンとタイミングでEPSPsとIPSPsが出現する.これら誘発性EPSPsはAMPA作動性であり、IPSPsはGABA-A作動性であることが明らかになった.また、dizocilpineの静脈内投与により、NPBM刺激のIOS誘発閾値は上昇するが迷走神経刺激のIOS誘発閾値は低下した.これらの成績から、自発性と誘発性のIOSの発現機序および関与するニューロンが異なること、NMDA伝達機構は橋を経由するIOS発現回路に関与することが示唆された.

研究成果

• [文献書誌] Haji,A.et al.: "Effects of iontophoretically applied acetylcholine on membrane potential and synaptic activity of bulbar respiratory neurones in decerebrate cats." Neuropharmacology. (in press).
• [文献書誌] Haji A.et al.: "Membrane potentials of respiratory neurones during dizocilpine-induced apneusis in adult cats." J. Physiology(London). (in press).
• [文献書誌] Haji A.et al.: "Pharmacological properties of peripherally induced postsynaptic potentials in bulbar respiratory neurons of decerebrate cats." Neuroscience Letters(submitted).
• [文献書誌] Yasuda K.et al.: "Electrophysiological and pharmacological properties of inhibitory postsynaptic potentials evoked in laryngeal motoneurons in decerebrate cats." Journal of Applied Physiology. (submitted).
• [文献書誌] Pierrefiche O.et al.: "Peripherally evoked responses in cat respiratory neurones during dizocilpine-induced apneusis." Journal of Physiology. (発表予定).