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| パラフェイシャルゾーン | |
|---|---|
| 詳細 | |
| の一部 | 脳幹(延髄) |
| 識別子 | |
| 頭字語 | PZ |
| 神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集] | |
顔面周囲領域（PZ ）は延髄内の脳幹に位置する脳構造であり、非急速眼球運動（ノンレム）睡眠の調節、特に徐波睡眠の誘発に大きく関与していると考えられている。[1] [2] [3] [4]
これは脳内のいくつかのGABA作動性睡眠促進核の1つであり、これには視床下部の腹外側視索前野、側坐核核（具体的には、アデノシンA 2A受容体を共発現するD2型の中型有棘ニューロン）、およびメラニン凝集ホルモンを共放出する視床下部外側部のGABA作動性核が含まれます。[2] [3] [4] [5] [6]
機能と場所
傍顔面領域は、グルタミン酸作動性傍腕核（覚醒と興奮を媒介する上行性網様体賦活系の構成要素）をニューロンに抑制性神経伝達物質GABAを放出することで抑制し、徐波睡眠を促進します。 [1] [2]
GABA作動性PZニューロンの光遺伝学的活性化は、覚醒している動物の皮質徐波活動と徐波睡眠を誘発する。 [1]マウスのPZからのGABA作動性伝達の遺伝的破壊の場合、マウスは有意に長く持続する覚醒期間を経ることが観察された。[7] PZニューロンは睡眠後にc-Fosを発現するが覚醒後には発現しないことから、睡眠活性であると考えられている。[1] [8]
顔面傍皮質は延髄内にあり、顔面神経の外側背側に位置する。[8]これは小細胞網様体（PCRt）のアルファ部分と重複しており、意識状態を制御し、睡眠覚醒感覚信号とメカニズムをある程度制御していると考えられている。しかし、PZとPCRtの活動は別の性質のものであると考えられている。
入力
顔面周囲領域は主に視床下部、中脳、橋と延髄の3つの領域から入力を受け取ります。[9]
PZ は、視床下部から、視床下部領域、不確帯、および視床下部傍核から入力を受け取ります。不確帯と視床下部傍核の機能はほとんど解明されていませんが、その機能のいくつかは、行動選択と大脳辺縁系運動統合に関係しているのではないかと提案されています。
中脳からは、PZ は黒質、網様部、深部中脳核からの入力を受け取ります。これらの脳構造は、運動、報酬、無意識の反射に大きく関係していると考えられています。また、特に網様部は、ほぼすべての GABA 作動性抑制ニューロンを投射することが文書化されています。また、橋と延髄からは、PZ は中間網様体核と内側前庭核 (小細胞性) からの入力を受け取ります。これらの領域は、呼気と呼吸リズムの生成に関与していると考えられています。
- 視床下部から
- 視床下部
- 不確実帯
- 視床下部核
- 黒質
- 中脳から
- 黒質
- 網状部
- 中脳核
出力
PZニューロンは内側傍腕核[1]に投射しており、これは上行性網様体賦活系の一部である覚醒促進ニューロンクラスターである。
34のさまざまな核もPZ GABA作動性ニューロンと強い相互投射を共有しており、これには分界条、外側視床下部、黒質、不確帯、中心扁桃体核のさまざまな核が含まれます。[9]これらの強い相互投射は、フィードバック制御と特定の機能を制御する能力を示唆しています。
参考文献
- ^ abcdef Anaclet C、Ferrari L、Arrigoni E、Bass CE、Saper CB、Lu J、Fuller PM (2014 年 9 月)。「GABA 作動性傍顔面領域は髄質の徐波睡眠促進中枢である」(PDF)。Nat . Neurosci . 17 (9): 1217–1224. doi :10.1038/nn.3789. PMC 4214681. PMID 25129078。 本
研究では、行動中の動物において髄質 PZ に位置する GABA 作動性ニューロンの限定されたノードの活性化が SWS および皮質 SWA を強力に開始できることを初めて示しました。...ただし、現時点では、PZ が覚醒促進 PB 以外の睡眠および覚醒促進ノードと相互接続しているかどうかは不明です。 ...SWS 中の皮質徐波活動 (SWA: 0.5～4Hz) の強度も、睡眠ニーズの信頼できる指標として広く認められています...結論として、本研究では、SWA を含む SWS のすべてのポリグラフ的および神経行動学的徴候は、行動中の動物において、GABA 作動性延髄ニューロンの限定されたノードの選択的活性化によって開始できることを実証しました。
- ^ abc Schwartz MD、Kilduff TS（2015年12月）。「 睡眠と覚醒の神経生物学」。北米精神科クリニック。38（4）：615–644。doi ：10.1016/ j.psc.2015.07.002。PMC 4660253。PMID 26600100。
この上行性網様体賦活系（ARAS）は、コリン作動性の外側背側および脚橋被蓋（LDT/PPT）、ノルアドレナリン作動性の青斑（LC）、セロトニン（5-HT）縫線核、ドーパミン作動性の腹側被蓋野（VTA）、黒質（SN）、中脳水道周囲灰白質投射から構成され、視床、視床下部、および脳底核を介して皮質を直接的および間接的に刺激します。6、12-18
これら
のアミン作動性およびカテコラミン作動性の集団には、多数の相互接続と並列投射があり、システムに機能的な冗長性と回復力を与えていると考えられます。
6、13、19
... 最近では、解剖学的、電気生理学的、化学遺伝学的、および光遺伝学的研究に基づいて、顔面神経に隣接する髄質の傍顔面領域 (PZ) が睡眠促進中枢であることが確認されました。23、24
GABA
作動性 PZ ニューロンは、BF に投射するグルタミン酸作動性傍腕 (PB) ニューロンを抑制し、
25
それにより、覚醒とレム睡眠を犠牲にしてノンレム睡眠を促進します。... 睡眠は、視床下部前野と脳幹の両方の GABA 作動性集団によって制御されており、側方視床下部のメラニン凝集ホルモン細胞と脳幹の傍顔面領域の役割を示唆する証拠が増えています。
- ^ ab Brown RE, McKenna JT (2015年6月). 「ネガティブをポジティブに変える: 皮質活性化と覚醒のGABA作動性上行性制御」. Front. Neurol . 6 : 135. doi : 10.3389/fneur.2015.00135 . PMC 4463930. PMID 26124745.視床下部視索前野に位置するGABA作動性ニューロンの睡眠促進作用(6–8)は現在よく知られ、認められている(9)。最近では、視床下部外側野(メラニン凝集ホルモンニューロン)と
脳幹[傍顔面領域;(10)]にある睡眠促進GABA作動性ニューロンの他のグループが特定されている。
- ^ ab Cherasse Y, Urade Y (2017年11月). 「食事性亜鉛は睡眠調節因子として作用する」. International Journal of Molecular Sciences . 18 (11): 2334. doi : 10.3390/ijms18112334 . PMC 5713303 . PMID 29113075.
さらに最近では、Fullerの研究室は、傍顔面領域に位置するγ-アミノ酪酸作動性（GABA作動性）ニューロン集団の活性化によって睡眠が促進されることも発見しました[11,12]。一方、側坐核[13]と線条体のGABA作動性A2AR発現ニューロンの役割が最近明らかにされました[14,15]。
- ^ Oishi Y, Xu Q, Wang L, Zhang BJ, Takahashi K, Takata Y, Luo YJ, Cherasse Y, Schiffmann SN, de Kerchove d'Exaerde A, Urade Y, Qu WM, Huang ZL, Lazarus M (2017年9月). 「マウスの徐波睡眠は側坐核コアニューロンのサブセットによって制御される」. Nature Communications . 8 (1): 734. Bibcode :2017NatCo...8..734O. doi :10.1038/s41467-017-00781-4. PMC 5622037 . PMID 28963505。
ここでは、NAc のコア領域にある興奮性アデノシン A2A 受容体を発現する間接経路ニューロンの化学遺伝学的または光遺伝学的活性化が、徐波睡眠を強力に誘導することを示しています。NAc 間接経路ニューロンの化学遺伝学的阻害は睡眠誘導を防ぎますが、恒常性睡眠リバウンドには影響しません。
- ^ Yuan XS、Wang L、Dong H、Qu WM、Yang SR、Cherasse Y、Lazarus M、Schiffmann SN、d'Exaerde AK、Li RX、Huang ZL (2017 年 10 月)。 「線条体のアデノシン A2A 受容体ニューロンは、外淡蒼球のパルブアルブミン ニューロンを介して活動期の睡眠を制御します。」eライフ。6 : e29055。土井: 10.7554/eLife.29055。PMC 5655138。PMID 29022877。
- ^ Borbély, Alexander A.; Achermann, Peter (2005)、「睡眠恒常性と睡眠調節モデル」(PDF)、睡眠医学の原理と実践、Elsevier、pp. 405–417、doi :10.1016/b0-72-160797-7/50040-9、ISBN 9780721607979
- ^ ab Anaclet, C.; Lin, J.-S.; Vetrivelan, R.; Krenzer, M.; Vong, L.; Fuller, PM; Lu, J. (2012-12-12). 「吻側髄質脳幹における睡眠活性細胞群の同定と特徴付け」Journal of Neuroscience . 32 (50): 17970–17976. doi :10.1523/jneurosci.0620-12.2012. ISSN 0270-6474. PMC 3564016 . PMID 23238713.
- ^ ab スー、ユンティン;グ・メンヤン。チュー、シー。フォン、シャン。ユウ、ヤンチン (2018-03-20)。 「傍顔面領域のGABA作動性ニューロンへの直接入力とそこからの軸索投射の全脳マッピング」。神経科学速報。34 (3): 485–496。土井：10.1007/s12264-018-0216-8。ISSN 1673-7067。PMC 5960452。PMID 29557546。