呼吸・嚥下・咳・嘔吐に対応し動的に変化する延髄呼吸ニューロンの振る舞いの解析

点击翻译按钮获取中文摘要

嚥下・咳・嚔・嘔吐・発声などの運動は呼吸運動と不可避的に相互作用し、独立には起こり得ない。この相互作用は延髄を中心とするニューロンのレベルで調整されている。今年度は咳および嚥下の時に延髄内の呼吸ニューロンの振る舞いを観察し、これまで調べてきた呼吸リズム生成・調節のニューロン回路との関連で解析することを目的とした。呼吸運動との相互作用を確認しながら、上喉頭神経の電気刺激により咳および嚥下を引き起こし、非動化されたネコ延髄より呼吸ニューロンを記録した。記録部位は、腹側呼吸ニューロン群(VRG)とベッツィンガー複合体(BOT)からで、2種の興奮性ニューロンと3種の抑制性ニューロンを含む。1)咳の時に、すべての吸息性ニューロンは吸息相に、すべての呼息性ニューロンは呼息相に、それぞれ発火した。咳の時の筋群の活動パターンは呼吸ニューロンの活動によって基本的に作られ得ることが示唆された。しかし腹筋の活動は期待された漸増型呼息性ニューロンの発火のみでは説明されず、まだ同定されていないニューロンの関与が不可欠であることが示された。2)嚥下の時、吸息性ニューロン(漸増型と漸減型の両方ともに)は、発火すものと発火しないものの細ザブグループよりなることが示された。嚥下時に観測される横隔膜の短時間の収縮は漸増型の呼息性ニューロンの発火が反映されたものであることが判明した。BOTとVRGのすべての漸増型呼息性ニューロン(興奮性と抑制性ともに)の発火は嚥下の期間中押さえられた。また大多数のBOTの漸減型呼息性ニューロンの発火は嚥下の初期に一時的に押さえられた。これらの呼息性ニューロンに対する嚥下時の抑制は既知の呼吸ニューロンからでは説明できず、嚥下独自の系からの寄与によると思われる。