振動刺激による新たな嚥下障害治療法確立のための神経基盤解明

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K11237
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 齋藤 和也 熊本大学, 教育学部, 准教授 (20301997)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 振動刺激 / 嚥下

研究実績の概要

本研究は嚥下口腔相の固有感覚が咽頭相への移行に促進的に作用する可能性を明らかにすることを目的として計画された。作業仮説として、咬筋などの閉口筋群筋紡錘由来固有感覚のフィードバックが三叉神経中脳路核を介して脳幹網様体の嚥下関連ニューロン群の活動を調節していると考えた。これを実験的に検証するため、ヒトを対象にした臨床神経生理学的実験と、動物を用いた実時間光計測を行った。
振動刺激による嚥下動態への影響が確認されれば、次の段階としてその神経基盤を動物実験で調べる予定である。この場合の動物モデルとしてi）成熟動物での脳摘出標本作成が可能であること、ii）膜電位感受性色素を用いた広範囲の脳機能のイメージングを行うため、同色素に感受性があること、iii）比較的小型の動物であること、が求められる。以上の条件をクリアーするものとして、本実験では動物の確保、飼育が比較的容易なアカハライモリCynops pyrrhogasterを使用し、咬筋を振動刺激した時の感覚フィードバックの経路を膜電位感受性色素を利用した脳機能画像を中心に調べる予定である。
閉口筋への振動刺激によって嚥下反射惹起を促進するという新たな嚥下障害治療戦略が確立できれば、脳血管障害の急性期のリハビリテーションなど様々な臨床応用が期待できる。
平成29年度はヒトの咬筋への振動刺激効果を、下顎閉口反射を指標として確認した。実験においては、当初予想していた以上に頭部顔面の固定が結果に影響することが明らかとなったため、光学実験用器材を利用した固定装置を自作した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

閉口筋への振動刺激による嚥下動態への影響を観察したところ、被験者毎、試行毎に振動刺激が必ずしも均一の刺激効果をもたらしていないことがわかった。そこで、嚥下動態よりもより簡便にに、振動刺激がどの程度均一な刺激として与えられているかを評価することが必要であると判断した。閉口筋振動刺激による筋紡錘の活動性の変化は、下顎閉口反射の反射弓の活動に影響をおよぼす筈であることに着目し、振動刺激による下顎閉口反射を指標とした振動刺激の効果測定を先行して行った。その結果、振動刺激時の頭部顔面の固定が刺激効果に大きく影響することが考えられたため、光学実験用器材を利用した固定装置を自作した。
以上の結果、当初予定していたアカハライモリをモデルとした動物実験の実施が遅れている。

今後の研究の推進方策

平成30年度は、前年度に整備した安定した振動刺激を用いて、嚥下動態に対する閉口筋振動刺激効果を再度記録し、解析する。
並行して、アカハライモリによる動物実験の準備を進めることにより、当初の目的を達成したい。