生体イメージング法による全身麻酔薬の作用メカニズム解明

点击翻译按钮获取中文摘要

各全身麻酔薬が大脳皮質神経細胞に与える影響を確認する上で、まず各全身麻酔薬の投与量の検討を行った。具体的には、立ち直り反射、後肢引き込み反射の消失を意識消失の指標として、その際の呼吸数や心拍数もモニタリングしながら検討した。マウス間での個体差が大きかったが、イソフルラン2%、プロポフォール150mg/kg（腹腔内）、ケタミン50mg/kg（腹腔内）を本研究での至適量とした。次に、上記の全身麻酔薬投与下に２光子顕微鏡で神経細胞の活動を観察し、その画像を解析した。当初の計画では、PV-CreマウスにAAV-Syn-GCaMP6fとAAV-CAG-FLEX-TdTomatoを投与することで興奮性ニューロンと抑制性（PV）ニューロンを同時に解析する予定であったが、興奮性ニューロンに比べPVニューロンの蛍光輝度が弱い影響で、解析の際に抑制性ニューロンの抽出が難しく、それぞれのニューロンを別々のマウスで可視化する方針に変更した。具体的には、①C57BL/6JマウスにAAV-Syn-GCaMP6fを投与し全ニューロンを観察する、②C57BL/6JマウスにAAV-mDlx-GCaMP6fを投与し抑制性ニューロンを観察する、③PV-CreマウスにAAV-CAG-FLEX-GCaMP6fを投与しPVニューロンを観察する、という方針にした。そして、現在の解析の結果、いずれの麻酔薬も、全ニューロン（n=6頭）の神経活動度（ΔF/F0）、発火頻度、各細胞間の活動相関性（Cosine Correlation）を抑制させる結果となった。抑制性ニューロン（n=2頭）やPVニューロン（n=3頭）に関しては、イソフルラン、プロポフォールは各項目を抑制させるが、ケタミンは有意差を認めなかった。n数を増やすこと、麻酔深度を揃えることが今後の課題である。