嚥下機能における大脳皮質第一次運動野Top-down入力の修飾機構の解明

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嚥下運動の神経回路において、これまで皮質延髄路から嚥下パターン受容器（Central Pattern Generator）への入力が、咽頭期嚥下のタイミングを調節している可能性が示唆されてきた。しかし、その具体的な神経学的機序についてはいまだ十分に知られていなかった。そこで皮質延髄路を直接担っていると考えられている大脳皮質嚥下運動野に着目し、同領域が末梢の嚥下関連出力にどのように寄与しているのか、その機構について神経回路レベルで解析した。大脳皮質嚥下運動野の興奮性神経細胞にカルシウム感受性緑色蛍光タンパク質（GCaMP）を発現している遺伝改変マウスを用いて、末梢の嚥下関連神経の損傷前後における嚥下運動野の空間的な細胞活動を解析した。また、同領域における興奮性神経細胞を制御していると考えられる抑制性神経細胞においてもその活動を可視化することに成功した。しかし、興奮性神経細胞と抑制性神経細胞を同時に観察する実験系については現在検討中であり、同一実験動物、同一視野での観察を目指している。同実験系を用いることで、微小神経回路をより詳細に解析し神経活動操作を行えるような系を構築していきたい。また、上記の実験系を用いて、大脳からどのような入力を行うことで嚥下反射を調節しているのかを解析することを展望する。また、神経細胞を特定するプログラムを構築中であり、より客観的に関心領域を取得し大規模集団の活動を可視化し、その時間経過を観察していく。