• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実施状況報告書

咀嚼機能発達低下動物モデルの口腔機能と脳発達特性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19594
研究機関大阪大学

研究代表者

加藤 隆史  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (50367520)

研究分担者 豊田 博紀  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (00432451)
片桐 綾乃  大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (40731899)
田熊 一敞  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (90289025)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワード咀嚼 / 発達 / 筋電図 / 吸啜
研究実績の概要

幼若仔ラットに対し咬筋・側頭筋に筋電図記用電極を埋入する手術を施し、離乳期前から7週齢までの長期間にわたって、離乳前の吸啜、パスタの齧り取り、ペレットの咀嚼、ミルクのリッキングにおける筋活動を、同一個体において縦断的に記録した。吸啜時の筋活動リズムは、離乳後の摂食行動のリズムより有意に遅かった。また、吸啜時の筋活動の協調性は、齧り取り、咀嚼、Lickingと異なっていた。離乳後、齧り取りと咀嚼のリズムは漸増したが、リッキングのリズムは変化がなかった。また、筋活動の協調性は、齧り取りでは変化がないが、咀嚼では離乳直後の短期間に変化した。リッキングでは咬筋と側頭筋活動の協調性が5週齢で大きく変化した。以上から、離乳前に特徴的な咀嚼筋活動を示す摂食運動が発現し、離乳後はそれぞれの運動の発達動態が異なる可能性が示された。さらに、ゴルジ染色やパッチクランプ記録を行い、口腔顔面領域を支配する大脳皮質体性感覚野のニューロンにおけるシナプス発達や機能に対する間歇的低酸素負荷の影響を検討した。ゴルジ染色の結果、間歇的低酸素負荷直後(21日齢)のニューロンでは、コントロールに比べ、一次突起数、総突起長およびスパイン数に変化が認められた。間歇的低酸素負荷2週間後(35日齢)のニューロンにおいても、スパイン数に変化が認められる傾向にあった。パッチクランプ記録では、、間歇的低酸素負荷直後および2週間後では、微小性興奮性シナプス後電流の頻度および振幅が減少していたが、微小性抑制性シナプス後電流では変化は認められなかった。また、間歇的低酸素負荷直後および2週間後では、刺激誘発性興奮性シナプス後電流の振幅が減少し、シナプス長期増強が減弱していた。これらの結果から、間歇的低酸素負荷直後および2週間後のニューロンでは、シナプス形成異常にともなうシナプス伝達効率の可塑的変化が起こる可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

幼若仔ラットに対して長期間にわたって記録したデータを取得し、行動学的特徴や咀嚼筋電図活動の経日的変化について、論文化することができたことはよかった。しかし、咀嚼筋筋電図活動を解析するにあたって、筋活動電位の活動上昇点を決定する方法の確立や、その後の筋活動バーストの様々な特性を解析する方法を確立するのに、当初想定していたよりも遅れている。また、口腔機能低下モデルにおいて、咀嚼筋活動の中枢調節機構を解析するために必要な経日的変化のデータの蓄積に時間を要している。さらに、大脳皮質体性感覚野のニューロンに対する間歇的低酸素負荷の影響を検討するうえで、ゴルジ染色を用いた実験においていくつか当初の予定より遅れが生じた。

今後の研究の推進方策

口腔機能低下モデルにおいて、経日的に飼料咀嚼時の行動特性や咀嚼筋活動の変化を記録する実験を進め、そのデータを定量的に解析し、中枢調節機構の特性を明らかにできるようにする。さらに、大脳皮質体性感覚野のニューロンに対する間歇的低酸素負荷の影響については実験を継続する。

次年度使用額が生じた理由

成長発達に伴う経日的な咀嚼筋活動の変化を記録する実験ができたが、当初の想定よりもそのデータ解析に時間を要したため、口腔機能発達の低下をさせた動物におけるデータ収集実験に遅れが生じたことから、次年度使用額が生じた。次年度は、これらの実験を遂行する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Longitudinal electromyographic analysis of jaw-closing muscle activities during ingestive behaviors from pre-weaning to juvenile periods in rats2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada Masaharu、Katagiri Ayano、Masuda Yuji、Toyoda Hiroki、Niwa Hitoshi、Kato Takafumi
    • 雑誌名

      Physiology & Behavior

      巻: 265 ページ: 114173~114173

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2023.114173

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding the pathophysiology of sleep bruxism based on human and animal studies: A narrative review2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Takafumi、Higashiyama Makoto、Katagiri Ayano、Toyoda Hiroki、Yamada Masaharu、Minota Noriko、Katsura-Fuchihata Sho、Zhu Yiwen
    • 雑誌名

      Journal of Oral Biosciences

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.job.2023.04.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sleep architecture as a candidate for phenotyping sleep bruxism: A narrative physiological review2023

    • 著者名/発表者名
      Yiwen Zhu, Risa Toyota, Yuki Shiraishi, Ayano Katagiri, Masaharu Yamada, Makoto Higashiyama, Hiroki Toyoda, Gilles Lavigne, Takafumi Kato
    • 雑誌名

      Journal of Oral Rehabilitation

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/joor.13482

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term changes in oral feeding behaviors of growing rats2022

    • 著者名/発表者名
      Shimoda Mao、Toyoda Hiroki、Sato Hajime、Katagiri Ayano、Yamada Masaharu、Murakami Jumpei、Akiyama Shigehisa、Kato Takafumi
    • 雑誌名

      Odontology

      巻: 111 ページ: 342~349

    • DOI

      10.1007/s10266-022-00739-z

    • 査読あり
  • [学会発表] An electromyographic analysis of jaw-closing muscle activities during suckling and mastication in developing rats2023

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Katagiri A, Masuda Y, Toyoda H, Niwa H, Kato T
    • 学会等名
      Oral Neuroscience 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 発達期における摂食行動での閉口筋筋活動動態の変化2023

    • 著者名/発表者名
      山田雅治,片桐綾乃,増田裕次,豊田博紀,丹羽均,加藤隆史
    • 学会等名
      第100回 日本生理学会
  • [学会発表] 発達期大脳皮質体性感覚野ニューロンにおいて間歇的低酸素負荷がシナプス活動に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀,早田敦子,片桐綾乃,山田雅治,田熊一敞,加藤隆史
    • 学会等名
      第100回 日本生理学会
  • [学会発表] 咀嚼能力・咀嚼動態が発達する過程の縦断的解析2022

    • 著者名/発表者名
      山田雅治,片桐綾乃,増田裕次,豊田博紀,丹羽均,加藤隆史
    • 学会等名
      第133回大阪大学歯学会
  • [学会発表] 間歇的低酸素負荷が発達期の大脳皮質体性感覚野ニューロンの神経活動に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      豊田博紀,早田敦子,片桐綾乃,山田雅治,田熊一敞,加藤隆史
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] 吸啜から咀嚼への転換期におけるリズム性咀嚼筋活動の変化2022

    • 著者名/発表者名
      山田雅治,片桐綾乃,増田裕次,豊田博紀,丹羽均,加藤隆史
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
  • [学会発表] Longitudinal electromyographic analysis of jaw-closing muscle activities during ingestive behaviors from pre-weaning to juvenile periods in the rats2022

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Katagiri A, Toyoda H, Masuda Y,Niwa H, Kato T
    • 学会等名
      American Physiological Society ‘Comparative Physiology: from Organizms to Omics in an Uncertain World’
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi