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1、電気生理学的記録による変化
1) in vivoパッチクランプ記録:脊髄後角第二層神経細胞からホールセルパッチクランプ記録を行い、自発性活動や後肢刺激にて誘起される反応を観察した。若年成熟ラット(Adult)では膜電位を-70mVに固定すると自発性の興奮性シナプス電流(EPSC)が観察された。後肢をピンセットでつまむ機械刺激すると刺激強度に比例してEPSC振幅と頻度の増加が観察された。老齢ラット(Aged)では、Adultのそれに比して弱い力でEPSC振幅と頻度増加が認められた。
2) in vitroパッチクランプ記録:Adultでは、ホールセルパッチクランプ法で記録したところ、膜電位-70mV固定下に自発性EPSCが観察された。in vivoで後肢の機械刺激に相当する電気刺激を脊髄後根に付加すると、末梢神経Aδ線維興奮に相当する刺激で、EPSCが誘起された。電気刺激強度を漸増すると、そのEPSC振幅と持続時間が増加した。一方、Agedでは、末梢神経Aδ線維興奮閾値より弱い刺激で、刺激誘起EPSCが発生した。電気刺激強度を漸増すると、刺激誘起EPSC振幅と持続時間が増加したが、Adultでの反応との比較では、反応閾値の低下と刺激反応相関がAgedの場合はAdultに比べ急激である可能性が推測された。
2、膜興奮の光学的記録による変化
脊髄内での興奮伝搬の空間的解析を行うため、電位感受性色素で染色した脊髄横断スライス標本を使用し、痛覚刺激に相当する高頻度電気刺激を脊髄後根に付加したときに誘起される興奮性応答を検討した。Adultでは、数秒間継続する膜興奮が脊髄後角浅層に惹起された。これはNMDA受容体拮抗薬やNKI受容体拮抗薬で抑制された。Agedでも、Adultと同様な膜興奮が惹起されたが、NMDA受容体拮抗薬やNKI受容体拮抗薬での抑制作用が減弱していた。
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