プロポフォール誘発アルファ波の大脳皮質における発生機序の解明

阐明异丙酚诱导大脑皮层α波的机制

• 批准号: 15K20561
• 负责人: 小柳 裕子
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K20561/
• 关键词: プロポフォール誘発アルファ波; 静脈麻酔薬; 脳波; ホールセル・パッチクランプ法; 大脳皮質; fast-spiking細胞

プロポフォールは今日最もよく用いられている静脈麻酔薬である。近年ヒトにおいて，プロポフォールによる意識消失時に，プロポフォール誘発アルファ波が観察されることが報告されている。しかし、そのアルファ波の発生メカニズムやプロポフォール誘発アルファ波と意識の消失の関連性についてヒトや実験動物における詳細な検証はなされていない。本研究は，ホールセル・パッチクランプ法を用いて，大脳皮質を含む急性脳スライス標本において錐体細胞の発火同期性に対するプロポフォールの影響を詳細に検討し，プロポフォール誘発アルファ波の発生機序をシナプスレベルで解明することにより，プロポフォールを含め種々の麻酔薬の作用機序の核心的な部分を解明することを目的とした。大脳皮質において代表的な抑制性介在ニューロンであるfast-spiking（FS）ニューロンおよびFSニューロンから投射を受ける錐体細胞から同時ホールセル記録を行い，シナプス前細胞に相当するFSニューロンをアルファ周波数帯である10 Hzで発火させている間，シナプス後細胞に相当する2つの錐体細胞の発火タイミングは同期傾向を示した。一方，2つの錐体細胞のうち1つのみFSニューロンからの入力を受ける錐体細胞間では，FSニューロンを先行発火させても発火の同期は見られなかった。また，FSニューロンを1，5，および20 Hzで発火させた場合，シナプス後細胞に相当する2つの錐体細胞の発火同期は10 Hzで発火させた場合と比較して弱かった。以上の結果から大脳皮質は，プロポフォールによりアルファ周波数帯特異的に発火タイミングを調節する局所回路を構成している可能性が示唆された。また，これらの発火タイミング調節に抑制性神経回路が重要な役割を果たしていると考えられた。これらの成果の一部は，北米神経科学会議2015においてポスター発表を行った。

丙泊酚是当今最常用的静脉麻醉。最近，据报道，由于丙泊酚引起的意识丧失，在人类中观察到丙泊酚诱导的α波。但是，尚未在人类或实验动物中详细研究α波产生机理以及丙泊酚诱导的α波和意识丧失之间的关联。这项研究旨在详细研究丙泊酚对使用整个细胞斑块夹法的急性脑切片样品中金字塔细胞的发射同步的影响，并阐明了在核心级别的核心机械级别的核心机制，以阐明丙泊酚引起的alpha诱导的Alpha波的产生机制，包括各种核心机制。同时进行全细胞记录，是从快速加速器（FS）和FS神经元，典型抑制性抑制性神经元中的锥体细胞进行的，而与突触前细胞相对应的FS神经元在10 Hz时被触发，在10 Hz中，表现为两个Pyramidal Cillis的触发时间，这些趋势与Sense ssose ssose ssose sense ssone nersions nistions nistion nistion。另一方面，即使在锥体细胞之间预先培养FS神经元，在锥体细胞之间也没有观察到放电的同步。此外，当FS神经元以1、5和20 Hz发射时，两个与突触后细胞相对应的锥体细胞的触发同步比在10 Hz发射时弱。以上结果表明，大脑皮层可能构成一个局部电路，该电路调节丙泊酚专门发射时间。此外，抑制性神经回路被认为在控制这些射击时间方面起着重要作用。其中一些结果是在北美神经科学会议2015会议上的海报演示中提出的。

项目成果

Propofol facilitates pyramidal cell firing synchrony in rat cerebral cortex

异丙酚促进大鼠大脑皮层锥体细胞放电同步

• 发表时间: 2015
• 作者: Koyanagi Y;Oi Y;Koshikawa N;Kobayashi M
• 通讯作者: Kobayashi M