Neural mechanisms of γ-motor system underlying modulation of bite force

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(1) 三叉神経中脳路核(MTN)および三叉神経運動核(TMN)を同時に含むラット脳幹スライス標本上を作成し、MTN からTMN への入力線維の経路と考えられるTMN の背内側部に置いた刺激電極で100Hz の連続微小刺激を与え、TMN 内にある大きさの異なる2 つの運動ニューロンからホールセル電流固定同時記録を行なった。刺激強度を徐々に上げていくと、入力抵抗の大きい運動ニューロンから先に発火し始め、連続刺激に対する発火頻度もより高かった。このことから、TMN 運動ニューロンは、MTN からの興奮性入力により、入力抵抗の序列に従って動員されることが示唆された。 (2) 1 と同様の標本に膜電位感受性色素RH414 を負荷した上で、TMN 背内側部の連続微小刺激を行ない、TMN ニューロンプールの興奮を光学的に測定した。連続する刺激列の後ろへ行く程、TMN 背外側部閉口筋運動ニューロンプールに観察される光学信号応答の領域は大きくなり、最終的にはTMN 背外側部全体にわたった。このことから、MTN からの興奮性入力は閉口筋運動ニューロンプール全体を支配し、動員される運動ニューロン群は興奮性入力の頻度に依存することが示唆された。 (3) TMN ニューロンからホールセル電位固定記録を行ないながら、TASK 型漏洩K^+チャネルを制御する8-Br-cGMP やBa^<2+>投与に対する電流応答を観察した。その結果、TMN ニューロンにはTASK-1 及びTASK-3 が混在し、NO-cGMP-PKG 系の活性化によってTASK チャネルが制御されることで細胞の入力抵抗が変化し、運動ニューロンの動員様式が修飾される可能性が示唆された。