著者スポットライト:ラットの頸椎半球切除後の横隔膜機能の神経運動制御と回復

私たちの研究は、呼吸中の横隔膜筋の神経運動制御に焦点を当てています。横隔膜筋線維を神経支配する横隔膜運動ニューロンは、脳幹から下行興奮性入力を受け取りますが、これは主に同側であるため、上部頸髄半解剖またはC2SHによって破壊されます。C2SHに続いて、神経可塑性を反映した同側の横隔膜活動の自発的な回復があります。

主な開発は、C2SH後の横隔膜活性の回復において、脳由来神経向性因子またはBDNFシグナル伝達が高親和性TrkB受容体を介して役割を果たすことを示しています。2つ目の開発は、機械学習アプローチを使用して、多数の呼吸サイクル中の横隔膜活動のハイスループット分析を容易にすることです。横隔膜の神経運動制御の基本要素を評価するための信頼性と偏りのないハイスループット技術の欠如は、機能の回復を定義する上での課題です。

これは、麻酔をかけられていない動物の録音を扱う場合に特に重要になります。私たちの頸椎半肉切除は、意図的に同側の背側フニクルスを無傷のままにし、四肢の筋肉の欠損を最小限に抑えますが、それでも横隔膜の活動の損失を引き起こします。このプロトコルは、手術時の横隔膜活動の喪失の検証を強調しており、それによって横隔膜の筋肉機能の回復のための明確な出発点を確立します。

神経可塑性におけるBDNF TrkBシグナル伝達の役割と、頸髄損傷後の横隔膜神経運動制御の回復をさらに調査します。