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2014 年度 実績報告書

島皮質におけるプロポフォールの局所神経回路制御メカニズムの解析

研究課題

研究課題/領域番号 24792257
研究機関日本大学

研究代表者

小柳 裕子  日本大学, 歯学部, 助教 (20609771)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードプロポフォール / 大脳皮質 / 抑制性シナプス伝達 / 錐体細胞 / fast-spiking細胞 / GABA(A)受容体
研究実績の概要

本研究は,大脳皮質において,シナプス結合を有する複数のニューロンから同時ホールセル記録を行い,抑制性シナプス伝達に対する静脈麻酔薬propofolの効果について,ニューロンの組み合わせに着目し,単一シナプス応答性抑制性シナプス後電流(uIPSC)の解析を行ない,以下の結果を得た。
1,propofolは,シナプス後細胞のGABA(A)受容体に作用し,抑制性介在ニューロンであるfast-spiking細胞(FS)ならびにnon-FSよりも錐体細胞を強く抑制した。
2,propofolは大脳皮質において,抑制性シナプスのうち,シナプス前細胞がFS,シナプス後細胞が錐体細胞のシナプスに対して最も強く作用した。
Propofolは,脳波を覚醒時の低振幅速波から高振幅・徐波化させ,アルファ周波数帯を増強することで意識消失をひき起こす可能性が近年になって複数示された(Feshchenko et al., 2004; Ching et al., 2010; Andrada et al., 2012)。脳波は大脳皮質における錐体細胞の活動性を反映していると考えられていることから,propofolは,錐体細胞に対する抑制性シナプス伝達を増強することで,錐体細胞の発火タイミングを調節し,結果としてアルファ周波数帯を増強することで意識消失をひき起こす,という仮説が考えられる。この仮説を証明するために,ホールセル・パッチクランプ法を用いて,同一の抑制性介在ニューロンから投射を受ける2つ以上の錐体細胞の発火タイミングに対するpropofolの影響を検討した。その結果,propofol適用により,シナプス後細胞に相当する錐体細胞は,シナプス前細胞であるFSからの抑制性入力を受けることで同期性発火を示すことを見出した。この成果は,国際学会である第9回麻酔と意識国際シンポジウムでポスター発表を行った。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Presynaptic cell type-dependent regulation of GABAergic synaptic transmission by nitric oxide in rat insular cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Takei H, Koyanagi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 284 ページ: 65-77

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2014.09.062.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Propofol preferentially enhances fast-spiking interneuron connections to pyramidal neurons in rat insular cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi Y, Oi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • 学会等名
      ANESTHESIOLOGY2014
    • 発表場所
      New Orleans, the US
    • 年月日
      2014-10-11
  • [学会発表] Propofol induced spike synchrony of pyramidal cells in rat cerebral cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi Y, Oi Y, Koshikawa N, Kobayashi M.
    • 学会等名
      The 9th international symposium on memory and awareness in anesthesia
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-07-21

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公開日: 2016-06-01  

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