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in vivoパッチクランプ法を用いた脊髄電気刺激療法の鎮痛機序解明

Research Project

Project/Area Number 14657384
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Anesthesiology/Resuscitation studies
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

馬場 洋  新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (00262436)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡本 学  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70303146)
安宅 豊史  新潟大学, 医学部附属病院, 助手 (60332649)
Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2003: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords脊髄後角 / 脊髄電気刺激療法 / in vivoパッチクランプ / 脊髄後索刺激 / 神経因性モデルラット / In vivoパッチクランプ法 / 下行性抑制系 / 慢性疼痛モデルラット
Research Abstract

7-10週齢の雄性成熟ラットを用いて腰部脊髄後角細胞からin vivoホールセルパッチクランプ記録を行い、脊髄後索電気刺激の後角細胞の興奮性に対する影響を検索した。末梢への刺激は記録側後肢腓腹神経領域へのピンチ刺激(痛み刺激)を行った。脊髄刺激は記録電極と同分節から5-7分節頭側の脊髄後索とし、刺激部位による違い及び単発刺激と連続刺激(20Hz,10回)の違いを検討した。脊髄刺激は末梢刺激の直前(100ms)に行った。また、坐骨神経の主要3分枝(脛骨神経、総腓骨神経、腓腹神経)のうち腓腹神経のみを温存し他の2つの神経を切断して作成した慢性神経因性疼痛モデルラット(spared nerve injury model)からも同様の実験を行い、正常ラットと比較検討した。
正常ラットでは、自発性EPSC(興奮性シナプス後電位)の発生頻度に対して後索単発刺激及び連続刺激は影響しなかった。末梢ピンチ刺激、電気刺激を行うとEPSCの発生頻度の増加が誘発されるが、後索連続刺激によりEPSCの増加(増加率)は最大で約20%抑制され、抑制効果は後索刺激終了後約3秒持続した。この抑制効果は記録部位から3分節以内の刺激で観察することができたが、記録部位から離れるに従って小さくなり、5分節以上頭側に刺激点を移動させるとほとんど消失した。神経因性モデルラットにおいても、後索単発刺激及び連続刺激は自発性EPSCの発生頻度には対して影響しなかったが、痛み刺激に対する反応は連続刺激で最大で約50%抑制され、その効果は10秒以上持続した。単発刺激では抑制効果は認められなかった。
以上の結果から、脊髄刺激の後角細胞の興奮性に対する抑制効果は正常ラットよりも神経因性疼痛モデル動物でより著明であることが判明した。また、脊髄刺激鎮痛法における下行性抑制系の役割は分節性の抑制系に比べて少ないものと考えられた。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (9 results)

  • [Journal Article] Action of isoflurane on the substantia gelatinosa neurons of the adult rat spinal cord2005

    • Author(s)
      Wakai A, et al.
    • Journal Title

      Anesthesiology 102・2

      Pages: 379-386

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reduced sensitivity to ketamine and pentobarbital in mice lacking the N-methyl-D-aspartate receptor GluR ε 1 subunit2004

    • Author(s)
      Petrenko AB, et al.
    • Journal Title

      Anesthesia and Analgesia 99・4

      Pages: 1136-1140

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] トリプタン製剤の過剰使用に伴う薬剤連用性頭痛 -その問題点と治療について-2004

    • Author(s)
      下畑敬子, 他
    • Journal Title

      日本ペインクリニック学会誌 12・1

      Pages: 10-13

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Kohno T: "Peripheral nerve injury in the rat alters excitatory synaptic transmission in lamina II of the dorsal horn"J Physiol. 548・1. 131-138 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Petrenko AB: "Unaltered pain-related behavior in mice lacking NMDA receptor GluR ε 1 subunit"Neurosci Res. 46・2. 199-204 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Wu C: "Different expression patterns of Bcl-2, Bcl-xl, and Bax proteins after sublethal forebrain ischemia in C57Black/Crj6 mouse striatum"Stroke. 34・7. 1803-1808 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 岡本学: "脊髄におけるノルアドレナリン作動性下行性痛覚抑制の機序(Inhibitory mechanisms of noradrenergic descending system on nociceptive transmission in the spinal dorsal horn)"臨床麻酔. 27・8. 1251-1262 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Baba H: "Removal of GABAergic inhibition facilitates polysynaptic A fiber-mediated excitatory transmission to the superficial spinal dorsal horn"Mol Cell Neurosci. 24・3. 818-830 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Moore KA: "Partial peripheral nerve injury promotes a selective loss of GABAergic inhibition in the superficial dorsal horn of the spinal cord"J Neurosci. 22・15. 6724-6731 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] Moore KA: "Gabapentin-Actions on adult superficial dorsal horn neurons"Neuropharmacology. 43・7. 1077-1081 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 若井綾子: "イソフルレンの脊髄後角細胞における作用"脊髄電気診断学. 25(in press). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 安宅豊史: "ラット脊髄後角細胞におけるプロスタグランジンE_2の作用機序"脊髄電気診断学. 25(in press). (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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