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脳の温度が上昇すると後頭部皮質では神経の発射頻度が高くなり神経の興奮性が高まっていることが観察された。また温度がさらに上昇すると神経発射がバースト状になりかつリズムをもつようになり脳波上はspike-and-waveを形成するようになることが確認された。脳内の興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸は、脳の温度上昇時に細胞外液中に増加するので温度上昇時の神経の興奮性の増大はこのグルタミン酸の増加によると思われる。グルタミン酸は細胞内のカルシウムを増加させ、NO合成酵素を活性化させNO合成を増加させるので理論的には脳温の上昇によってNO合成が増加することが予想される。今回の研究で実際に温熱負荷時にNO放出が増加することが明らかにされた。NO合成酵素阻害剤の前投与により温度上昇によるこのNOの増加が抑制されることから、このNO増加は温度上昇によって引き起こされたNO合成酵素の活性化によると思われた。NO合成阻害剤の投与により熱性痙攣の閾値が高くなり、発作の持続時間も短くなることからNOは熱性痙攣の惹起に寄与し、痙攣持続時間を延長する方向に作用していることが示唆された。NOはグルタミン酸などの神経伝達物質の放出を促進させることから、温熱負荷によって増加したNOが拡散し広汎な範囲の神経に作用しさらに細胞外液中のグルタミン酸を増加させ脳の興奮性を高めた可能性がある。今回の研究で脳の温度が上昇した際、グルタミン酸だけでなくNOも増加し脳の興奮性亢進に関与していると考えられた。このことは臨床的にてんかんや熱性痙攣における発作予防を考える上で、治療の手がかりを与えるものと考えられる。
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