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嚥下時の喉頭運動を生成する神経ネットワーク機構を解明するため、ウレタン麻酔モルモットを用いて脳幹における嚥下関連ニューロンの記録および解析を行った。嚥下運動を惹起する主要な咽喉頭筋神経である迷走神経咽頭枝と反回神経、呼吸筋神経である横隔神経の神経電図記録を行い、迷走神経咽頭枝と反回神経におけるバースト活動により嚥下活動を、横隔神経における反復性活動により呼吸活動を同定した。ガラス電極を延髄背側より刺入し、上喉頭神経刺激に対して順行性に応答するニューロンの細胞外記録を行った。順行性応答の潜時は多くの場合5ミリ秒以上であり、上喉頭神経の求心性入力が延髄内の複数のシナプスを経由して記録ニューロンに投射していると考えられた。続いて上喉頭神経の連続刺激により非動化嚥下を誘発し、嚥下運動時における活動パターンの変化により嚥下関連ニューロンを同定した。その結果、嚥下関連ニューロンの活動様式として、嚥下活動時に発火頻度が増加するニューロンと発火頻度が減少するニューロンが存在することがわかった。嚥下時に発火頻度が増加するニューロンは、さらに嚥下咽頭期に活動するearly neuronと嚥下食道期に活動するlate neuronに分類することができた。また嚥下時に発火頻度が増加するニューロンのうち、呼気時に発火頻度が増加する呼吸関連ニューロンも存在した。嚥下運動を生成する神経ネットワークにおいて、種々の活動様式を持つ嚥下関連ニューロンの存在が明らかとなった。
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