咀嚼における小脳の重要性を、咀嚼筋筋紡錘感覚の小脳投射の特性から解明する

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顎運動の制御に小脳機能の関与が考えられているが、その詳細な神経機構は不明であった。本研究は、咀嚼筋筋紡錘感覚の小脳投射部位の解明および小脳に伝達された咀嚼筋筋紡錘感覚の運動調節機構の解明を目標としている。R3年度の研究で明らかにした、咀嚼筋筋紡錘感覚が入力する三叉神経上核から小脳皮質への投射に関する研究を2022年7月に論文として出版することができた。また、この内容を2022年7月開催の日本神経科学会と2023年3月開催のOral Neuroscienceにて口頭で発表を行った。さらにR4年度の後半は、咀嚼筋筋紡錘感覚に関わる小脳核部位を明らかにするため、咀嚼筋筋紡錘感覚が入力する三叉神経上核から小脳核への投射の解明を目指した実験を開始した。順行性神経回路トレーサーであるBDAを充填したガラス管電極を橋に刺入した後、咬筋神経の電気刺激と下顎の下制により賦活化された咀嚼筋筋紡錘感覚の入力を電極から記録して三叉神経上核を同定し、そこにBDAを電気泳動にて注入した。脳切片を作成後、BDAが三叉神経上核内に限定して注入できた動物を選び、BDA標識神経終末の小脳核内の分布を観察した。両側の小脳核の内側核および中位核の一部分に多数の標識軸索終末が見られた。これにより、小脳核への咀嚼筋筋紡錘感覚の入力部位が形態学的に明らかになった。この結果は、咬筋神経の電気刺激と下顎の下制により賦活化された咀嚼筋筋紡錘感覚が、小脳核内のこれらの2カ所から記録できる可能性と、これらの記録部位に逆行性トレーサーを注入し、標識細胞を検索すれば小脳核に投射する三叉神経上核ニューロンを同定できる可能性を示した。