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鼻腔や喉頭の持つ下気道防御反射、呼吸調節機能を解析する目的で、当教室では除脳ネコを用いていくつかの実験を行ってきた。その結果、鼻腔に加えた冷気flow刺激は呼吸周期を延長し、横隔膜筋活動を減少させるが、内喉頭筋活動を開大筋、閉鎖筋共に増強させることが明らかとなった。この鼻腔刺激による横隔膜筋活動の抑制と、内喉頭筋活動の増強がどの様な神経機構により形成されるか、また脳幹内呼吸ニューロン活動がその形成にどのように関与しているのかを知るために本研究を行った。第一に上喉頭神経を電気刺激した際の内喉頭筋に誘発される喉頭反射の大きさを解析し、鼻腔刺激による内喉頭筋運動ニューロンの活動性の変化を解析した。さらに脳幹内に刺入した電極を用い、鼻腔刺激による吸気筋の制御に関係する疑核内PCA運動ニューロン、Dorsal respiratory group(DRG)の吸気ニューロン、吻側Ventral respiratory group(rVRG)の持続型吸気ニューロンの活動動態を調べた。その結果、鼻腔刺激により、(1)喉頭反射も開大筋であるPCA、閉鎖筋であるTA共に呼吸周期にかかわらず増強すること、(2)PCA運動ニューロンは呼息相、吸息相共にその発射活動を増強させること、(3)横隔膜を促通させるDRG吸気ニューロンはその発射頻度を減少させること、(4)DRG吸気ニューロンおよびPCA運動ニューロンに促通作用を持つrVRG持続型吸気ニューロンも発射頻度を減少させることが明らかとなった。これらの成績より、(1)鼻腔刺激により誘発される横隔膜筋活動の減少はrVRG持続型吸気ニューロン、DRG吸気ニューロンの活動が減少することより引き起こされること、(2)鼻腔刺激により内喉頭筋運動ニューロンは持続的に興奮すること、(3)この興奮性増大には吸気ニューロンの活動は関与していないことが示された。
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