Analysis of the network for the vocalization-respiration mode switching mechanism

发声-呼吸模式切换机制的网络分析

• 批准号: 21590245
• 负责人: ARATA Akiko
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Hyogo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21590245/
• 关键词: 橋結合腕傍核; 吸息-呼息切り替え機構; NMDA; GABA; 新生ラット; NMDAレセプター; 随意運動; 能動的吸息-呼息切り替え; 呼吸性ニューロン

The nucleus parabrachialis(NPB) is known as a respiratory modulating center and the NPB receives direct inputs from the vocal and insular cortices associated with the higher processing of emotion and speech. We examined how the NPB participates in the inspiratory-expiratory phase switching using brainstem-spinal cord preparations obtained from 0-4-day-old rats. The NPB electrical stimulation induced a transient depression or termination in the C4 inspiratory phase. This inhibition of C4 was greatly reduced by perfusion of NMDA antagonists and was blocked by GABAA-antagonist. We identified inspiratory-expiratory(I-E) neurons that responded vagal stimulation in the NPB. These I-E neurons which might be inspiratory off-switch neurons received the inputs from the para-facial respiratory group and adrenergic modulation. These results suggested that the NPB is involved in the inspiratory-expiratory phase switching in neonatal rat ; NPB might be working as a phase and/or mode switching system.

臂旁核 (NPB) 被称为呼吸调节中心，NPB 接收来自与情绪和言语高级处理相关的声带和岛叶皮质的直接输入。我们使用从 0-4 日龄大鼠获得的脑干脊髓制剂检查了 NPB 如何参与吸气-呼气相转换。 NPB 电刺激引起 C4 吸气相短暂抑制或终止。 NMDA 拮抗剂的灌注大大降低了 C4 的这种抑制作用，并被 GABAA 拮抗剂阻断。我们确定了 NPB 中对迷走神经刺激做出反应的吸气-呼气 (I-E) 神经元。这些 I-E 神经元可能是吸气关闭神经元，接收来自面旁呼吸组和肾上腺素能调节的输入。这些结果表明 NPB 参与了新生大鼠的吸气-呼气时相转换； NPB 可能用作相位和/或模式切换系统。

项目成果

DSCAM Deficiency Causes Loss of Pre-Inspiratory Neuron Synchroneity and Perinatal Death

• DOI: 10.1523/jneurosci.3624-08.2009
• 发表时间: 2009-03-04
• 期刊: JOURNAL OF NEUROSCIENCE
• 影响因子: 5.3
• 作者: Amano, Kenji;Fujii, Morimitsu;Yamakawa, Kazuhiro
• 通讯作者: Yamakawa, Kazuhiro

荒田晶子、Erik De Schutter Bridging computational neuroscience and system biology日米科学技術協力事業「脳研究」分野研究情報交換セミナー成果報告日米科学技術協力事業「脳研究」分野生理学研究所2011年12月7日、岡崎

Akiko Arata、Erik De Schutter 桥接计算神经科学和系统生物学 日美科技合作项目“脑研究”​​研究信息交流研讨会成果报告 2011 年 12 月 7 日冈崎

Role of nucleus parabrachialis complex in respiratory circuit in brainstem-spinal cord preparation isolated from neonatal rat(新生ラット摘出脳幹-脊髄標本における呼吸性ニューロンネットワークに対する橋結合腕傍核の役割.)

臂旁核复合体在新生大鼠脑干脊髓制剂中呼吸回路中的作用。

• 发表时间: 2010
• 期刊: Reports of Toyoda Physical and Chemical Research Institute
• 作者: Nishimura A;Nakahari T.;荒田晶子;荒田晶子;Arata A.
• 通讯作者: Arata A.

Electrophysiological analysis of the spinal network function regarding locomotor-like activity in the in situ adult interferon regulatory factor 8(IRF8) knockout mice

原位成年干扰素调节因子8（IRF8）敲除小鼠脊髓网络功能与运动样活动的电生理学分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Itaru Yazawa;Ryusuke Yoshimi;Daniel Kim;Tomohiko Kanno;Akiko Arata;Michael O' Donovan;Keiko Ozato
• 通讯作者: Keiko Ozato

胎動性活動の胎生期から新生期の移行メカニズム

胚胎期至新生儿期胎动活动的过渡机制

• 发表时间: 2012
• 作者: 下村英毅;谷澤隆邦;荒田晶子
• 通讯作者: 荒田晶子