嚥下に関与する神経システムに対する視覚性入力の効果の解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16659569
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 小野 卓史 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 講師 (30221857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 誉田 栄一 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (30192321)
• Keywords: 嚥下 / 大脳皮質 / 視覚性入力 / 体性感覚入力 / 筋電図活動 / 前帯状回

Research Abstract

嚥下時には、大脳皮質からの下行性インパルスと末梢からの上行性インパルスとが脳幹に存在する嚥下のパタンジェネレータで統合され、最終出力が嚥下関連運動ニューロンへ伝達されて複雑な嚥下運動が遂行される。これまで、口腔咽頭領域すなわち末梢からの刺激の属性(嚥下する物質の種類、粘度、温度、量など)が、嚥下に有意な変調作用をもたらすことが報告されている。しかしながら、視覚性入力の影響は不明であった。平成16年度に行った研究から、嚥下前に適切な視覚刺激を与えた場合、嚥下運動が中枢性に変調されることが示唆された。一方、最近の神経科学研究から、嚥下時に特定の大脳皮質領域が活性化するという結果が得られている。この領域には随意運動に関与することが知られている前帯状回が含まれている。しかしながら、ヒトの随意性嚥下運動時における前帯状回(ACC)の役割は知られていない。そこで、「嚥下運動前に適切な視覚刺激が与えられるとACCの活動が変化する」という作業仮設をたて、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いてこの仮説を検証した。筋電図活動を指標とした電気生理学的手法を用いてこの仮説を検証した。嚥下障害を認めない成人10名を被験者とした。視覚性入力として、嚥下を想起する物(DRINK)と嚥下を想起しない物(GENERAL)の2種類の写真を用いた。末梢性入力は口腔内に少量の水を注入することにより与えた。仰臥位をとらせた被験者に視覚刺激を提示した後に空嚥下を指示し、再度空嚥下(DS)または2mlの水の嚥下(WS)を指示した。以上の4条件下(DRINK/DS,DRINK/WS,GENERAL/DS,GENERAL/WS)での前帯状回の賦活パタンを比較検討した結果、DRINK/WS時の最大信号変化はGENERAL/WSより有意に低かった。同様にDRINK/DS時の最大信号変化はGENERAL/DSより有意に低かった。さらに、賦活領域は尾側ACCに限局してみられた。以上の結果から、嚥下前に与えられた視覚刺激に対してACCの活動が変化することが示唆された。