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我々は、嚥下のパターン形成器(central pattern generator : CPG)のニューロンネットワークを解明するために、モルモット(ginea pig)を用いてもfictive swallowing modelを確立した。上喉頭神経や舌咽神経などの抹消感覚入力の有無と、嚥下時のニューロン活動のパターンから延髄に存在する嚥下関連ニューロンを同定し、さらに、神経トレーサー注入を行い、これらのニューロンの延髄内局在や軸索投射様式についても観察を行った。
実験にはウレタン麻酔非動化モルモットを用い、HRPおよびneurobiotinで満たされたガラス微小電極を延髄内に刺入し、上喉頭神経の電気刺激に応答するニューロンの細胞外記録を行った。上喉頭神経の連続刺激によりfictive嚥下を誘発し、そのときの活動変化を記録することにより、嚥下関連ニューロンを同定した。その後、記録電極より前述のトレーサーを電気泳動的に注入し、動物を灌流固定後に薄切標本を作製し、免疫染色にて細胞形態と軸索投射を観察した。
嚥下関連ニューロンの活動様式には、嚥下運動に同期して発火頻度が増加するパターン、嚥下運動中に上喉頭神経からの順行性応答が抑制されるパターンが存在した。また、ニューロンの細胞体は、孤束核とその周辺および延髄網様体に存在しており、さらに孤束核およびその周囲への投射、延髄網様体への投射、疑核・舌下神経核近傍への投射が確認された。また、一部の嚥下関連ニューロンは対側の網様体にも軸索投射を示しており、嚥下運動の左右同期性を実現するのに重要な投射と考えられた。これらのニューロンが機能的にも形態的にも複雑なネットワークを形成し、嚥下の運動出力パターンを形成している可能性が示唆された。
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