非侵襲型の嚥下誘発支援装置開発に向けた基礎的研究

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24592793
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 山村 健介 新潟大学, 医歯学系, 教授 (90272822)
• 研究分担者: 井上 誠 新潟大学, 医歯学系, 教授 (00303131) ; 黒瀬 雅之 新潟大学, 医歯学系, 助教 (40397162) ; 北川 純一 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50373006)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 嚥下 / 嚥下障害 / f-NIRS

研究実績の概要

ヒト咽頭領域の電気刺激により嚥下を誘発するシステムを利用して非侵襲型の嚥下誘発支援装置を開発することことを視野に、動物で装置の効果を検証すること、ヒトで電気刺激開始のトリガーとなる生体信号を非侵襲的に検出することを目的とした。動物実験では健常動物の大脳皮質咀嚼野の外側部から細胞外電極を用いてフィールド電位を記録することに成功し、同部位から低侵襲型ECoG多点電極でも嚥下関連電位を記録できることを確認した。嚥下関連電位が記録された大脳皮質咀嚼野の外側部を破壊したところ、一過性に動物の摂食行動が障害され、食物の摂取自体が困難となり、嚥下障害の有無が確認できなかった。この障害は数日～一週間程度認められたが、この障害から動物が回復した後の摂食行動を電気生理学的に検証したところ、明確な嚥下障害を観察することはできず、当初予定していた嚥下障害モデル動物の作成が難航し、結果として嚥下障害モデル動物での咽頭電気刺激の効果の検証は断念することとなった。一方、ヒトにおける実験では、ヒトでのトリガー信号源の検出に向けて、近赤外光スペクトロスコピー（f-NIRS）を用いてヒト随意嚥下時の前頭前野活性を調べる実験を行い、嚥下機能評価で用いられるRSSTと同様の随意性繰り返し嚥下5回を加算することで、5名中3名の被験者で右側外側前頭前野に有意な酸素ヘモグロビン濃度の上昇を認めた。26年度はさらに6名の被験者で実験を行い、4名で同様の部位に有意な酸素ヘモグロビン濃度の上昇を認めた。そこで、随意性繰り返し嚥下で右側の外側前頭前野の活性化が認められた被験者について、単発の唾液嚥下を行わせ、10回の試行の前頭前野活動を加算することでトリガー信号源となり得る明確な活動が得られるかを検証した。その結果血液中の酸素ヘモグロビン濃度変化をとらえるf-NIRSでは明確な嚥下関連活動変化を認めなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Jaw movement-related primary somatosensory cortical area in the rat (2015)
  • 著者名/発表者名: Uchinoa K, Higashiyama K, Kato T, Haque T, Sato F, Tomita A, Tsutsumi K, Moritani M, Yamamura K, Yoshida A
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 284 ページ: 55-64
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.09.072
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of astroglial glutamate-glutamine shuttle in modulation of the jaw-opening reflex following infraorbital nerve injury (2014)
  • 著者名/発表者名: Mostafeezur RM, Shinoda M, Unno S, Zakir HM, Takatsuji H, Takahashi K, Yamada Y, Yamamura K, Iwata K, Kitagawa J
  • 雑誌名: European Journal of Neuroscience 巻: 39 ページ: 2050-2059
  • DOI: 10.1111/ejn.12562
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facilitation of the swallowing reflex with bilateral afferent input from the superior laryngeal nerve (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Shingai T, Saito I, Yamamura K, Yamada Y, Kitagawa J
  • 雑誌名: Neuroscience Letters 巻: 562 ページ: 50-53
  • DOI: 10.1016/j.neulet.2014.01.017
  • 査読あり
• [学会発表] 口腔・咽頭内気圧変化の経時記録を用いた機能評価への施用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 真奈, 山田 好秋, 黒瀬 雅之, 大竹 正紀, 山村 健介
  • 学会等名: 日本咀嚼学会第25回学術大会
  • 発表場所: 静岡県立大学
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] 小麦グルテンが咀嚼時の食塊形成に及ぼす効果について 魚肉ソーセージでの検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村 雅和, 西村 隆久, 黒瀬 雅之, 山村 健介
  • 学会等名: 日本咀嚼学会第25回学術大会
  • 発表場所: 静岡県立大学
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [備考] 新潟大学歯学部業績目録
  • URL: http://www.dent.niigata-u.ac.jp/dent/course/achievement.html#p1a1b17
• [備考] 新潟大学大学院口腔生理学分野ホームページ
  • URL: http://www.dent.niigata-u.ac.jp/physio/physio.html