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Investigation of central control mechanism for vocalization in brain stem to approach the pathologic clarification of spasmodic dysphonia

脑干发声中枢控制机制探讨痉挛性发声困难的病理阐明

基本信息

批准号：
21K09613
负责人：
金子真美
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kyoto Prefectural University of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

【当該年度の目的】喉頭感覚入力は発声に関与し、発声呼気、吸気時間や基本周波数、内喉頭筋の筋活動などに影響を与えることがこれまでの研究により示されている。しかし、喉頭感覚入力を介する発声のフィードバックメカニズムは十分に明らかにされているとは言えない。経皮的頸部干渉波電気刺激は、非侵襲的に咽頭喉頭感覚を刺激することが示されており、臨床においても嚥下障害への治療機器としてすでに使用されている。喉頭感覚刺激による発声への影響についてはこれまで様々な手法が用いられてきたが、今回我々は動物用干渉波電気刺激装置を用いて、喉頭感覚刺激が脳幹の発声経路にもたらす影響を検討した。【方法】除脳モルモットを用いて中脳中心灰白質もしくは橋発声経路への電気刺激により発声を誘発し、更に干渉波電流刺激による喉頭感覚刺激を付与して発声運動の音声強度および音響的変化を解析したN=10）。同時に外腹斜筋・横隔膜の筋電図測定を行い、発声時筋活動を記録した。またGABA受容体作動薬を孤束核に注入し、干渉波電気刺激による刺激効果を検証した（N=8）。また発声時の呼気流・声門下圧も計測した（N=5）。また喉頭感覚刺激に誘導されて核に局在するリン酸化タンパク質で、脳内の機能的活性を評価するマーカーであるc-Fosの免疫染色を行うために、喉頭感覚の強刺激、弱刺激、コントロールの刺激条件を設定して喉頭感覚刺激を行った（N=9）。c-Fosの免疫染色も遂行中である。【当該年度に得られた結果】c-Fosの免疫染色の途中経過としては、喉頭感覚の強刺激では孤束核と疑核に陽性細胞を多く認めたが、弱刺激では孤束核には陽性細胞を多く認めるものの疑核の陽性細胞数は多くなかった。【当該年度実験の意義・まとめ】経皮的頸部干渉波電気刺激は喉頭感覚入力によるフィードバックを介してモルモットの脳幹誘発発声を複雑な様式で変調させることが示された。

[Current year's goal] The research on the influence of laryngeal sensory input force on sound generation, sound exhalation, inhalation time, basic cycle number and internal laryngeal tendon activity is presented. The voice and voice of the throat are very clear. The skin of the neck is stimulated by electrical waves, which are non-invasive, and the throat is stimulated by electrical waves. This is indicated in the clinical application of therapeutic devices for oral disorders. The effects of laryngeal sensory stimulation on sound transmission are discussed in this paper. [Method] In addition to the acoustic stimulation of the acoustic pathway, the acoustic intensity of the acoustic motion and the acoustic transformation of the acoustic pathway are analyzed by using the central gray line and the dry wave current stimulation. At the same time, the muscle activity of the outer abdominal oblique muscle and diaphragm was recorded during the operation and sound transmission. GABA receptor activation was demonstrated by single bundle nucleus injection and dry wave electrical stimulation (N=8). Measurement of respiratory flow and subvocal pressure at the time of voice transmission (N=5) Laryngeal sensory stimulation was induced by the activation of c-Fos immunostaining in the nucleus, and the laryngeal sensory stimulation conditions were set for strong stimulation, weak stimulation and c-Fos immunostaining (N=9). c-Fos immunostaining was performed. [Results obtained in this year] c-Fos immunostaining was carried out in the middle of the year, and the number of positive cells in the nucleus tractus solitarius and nucleus ambiguus was increased by strong stimulation of laryngeal sensation. [The significance of the year] The neck dry wave electrical stimulation of the skin is related to the throat induction force.