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痛み刺激による覚醒反応の神経回路を実験形態学的に解析する

Research Project

Project/Area Number 15K06739
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Nerve anatomy/Neuropathology
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

安井 幸彦  島根大学, 医学部, 教授 (30174501)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡 達郎  島根大学, 医学部, 助教 (20508923)
横田 茂文  島根大学, 医学部, 准教授 (50294369)
有馬 陽介  島根大学, 医学部, 助教 (20782543)
Project Period (FY) 2015 – 2016
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsオレキシン / 結合腕傍核 / 痛覚 / 脊髄後角 / 三叉神経脊髄路核 / 睡眠・覚醒 / 青斑核 / 背側縫線核 / 視床下部 / 覚醒
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、痛み刺激による覚醒反応の発現に関わる新たな神経路の存在を、睡眠や覚醒の制御に深く関わっていることが知られている視床下部オレキシンニューロンの入出力に注目して、形態学的立場から確立することを目的とした。
平成28年度は、視床下部脳弓周囲領域(オレキシンニューロン分布域)に投射する結合腕傍核ニューロンの顔面領域への痛覚刺激による活性化について、前年度と同様に、コレラトキシンサブユニットB(CTb)を用いた逆行性標識法とホルマリンの口唇への注入によるFos蛋白発現との併用による形態学的解析を行った。その結果、外側結合腕傍核において、CTb標識された視床下部脳弓周囲領域へ投射するニューロンが痛覚刺激によりFos蛋白を発現することを認め、その数が生理食塩水を注入したコントロール群よりも優位に増加することを確認した。さらに、外側結合腕傍核から、覚醒や睡眠の制御において重要な位置を占めている青班核や背側縫線核に投射するオレキシンニューロンへの入力路について、ビオチン化デキストランアミン(BDA)を用いた順行性標識法とCTbによる逆行性標識法およびオレキシンに対する免疫組織化学を併用した形態学的解析を行った。その結果、BDA標識された外側結合腕傍核からの投射線維が、CTb標識された青斑核あるいは背側縫線核へ投射するオレキシンニューロンに近接していることが光顕的に確認された。
本研究の結果は、我々がこれまで示してきた脊髄後角あるいは三叉神経脊髄路核尾側亜核から結合腕傍核を介して視床下部脳弓周囲領域へ至る連絡路によって、痛覚情報が睡眠や覚醒に関わるオレキシンニューロンへ伝達されることを示唆している。また、外側結合腕傍核から入力を受けたオレキシンニューロンは、青斑核や背側縫線核を介して覚醒を制御していると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Kölliker-Fuse GABAergic and glutamatergic neurons project to distinct targets.2017

    • Author(s)
      Geerling JC, Yokota S, Rukhadze I, Roe D, Chamberlin NL.
    • Journal Title

      Journal of Comparative Neurology

      Volume: 525 Issue: 8 Pages: 1844-1860

    • DOI

      10.1002/cne.24164

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Orexinergic fibers are in contact with Kölliker-Fuse nucleus neurons projecting to the respiration-related nuclei in the medulla oblongata and spinal cord of the rat.2016

    • Author(s)
      Shigefumi Yokota, Tatsuro Oka, Hirohiko Asano, Yukihiko Yasui
    • Journal Title

      Brain Research

      Volume: 1648 Pages: 512-523

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2016.08.020

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control pathways from the subcortical limbic structures to the trigeminal motor system in the lower brainstem: a hodological review.2015

    • Author(s)
      Yukihiko Yasui
    • Journal Title

      Neuroscience & Medicine

      Volume: 6 Pages: 24-34

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Respiratory control by the inhibitory neurons in the ventrolateral subnucleu s of the nucleus of the solitary tract in the mouse2017

    • Author(s)
      Yokota S., Takeda K., Okada Y., Oka T., Asano H., Yasui Y., Chamberlin NL.
    • Organizer
      第94回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      アクトシティ浜松(浜松)
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] A possible nociceptive pathway to orexin-containing hypothamic neurons via the parabrachial nucleus in the rat2017

    • Author(s)
      Asano H., Yokota S., Oka T., Arima Y., Yasui Y.
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎)
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural pathways from the dorsal horn of the cervical spinal cord and the caudal part of the spinal trigeminal nucleus to the perifornical hypothalamic area via the parabrachial nucleus2016

    • Author(s)
      Asano H., Yokota S., Oka T., Yasui Y.
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Kölliker-Fuse nucleus contains FoxP2-positive glutamatergic and GABAergic neurons that project to distinct targets2016

    • Author(s)
      Yokota S., Greerling JC., Oka T., Rukhadze I., Yasui Y., Chamberlin NL.
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Lateral periaqueductal gray innervates NK1R-expressing preBötzinger complex neurons via cholinergic pedunculopontine neurons2016

    • Author(s)
      岡 達朗、横田茂文、浅野裕彦、安井幸彦
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会•全国学術集会
    • Place of Presentation
      郡山(ビッグパレットふくしま)
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] FoxP2-positive glutamatergic and GABAergic neurons in the Kölliker-Fuse nucleus project to distinct targets2016

    • Author(s)
      横田茂文、J. C. Geerling, 岡 達朗、I. Rukhadze、安井幸彦, N.L. Chamberlin
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会•全国学術集会
    • Place of Presentation
      郡山(ビッグパレットふくしま)
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄後角および三叉神経脊髄路核から結合腕傍核を経て視床下部脳弓周囲領域へ至る神経路の存在と機能的意義2016

    • Author(s)
      浅野裕彦、横田茂文、岡達郎、安井幸彦
    • Organizer
      日本解剖学会第71回中国・四国支部学術集会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Orexinergic fibers are in contact with Kölliker-Fuse neurons projecting to the rostral respiratory group and phrenic and hypoglossal nuclei in the rat2015

    • Author(s)
      S.Yokota, Y. Okada, T. Oka, H. Asano, Y.Yasui
    • Organizer
      45th annual meeting of Sciety for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Chicago (McCormick Place )
    • Year and Date
      2015-10-17
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Indirect pathway from the lateral periaqueductal gray to neurokinin-1 receptor immunoreactive neurons in the ventrolateral medulla via cholinergic neurons in the pedunculopontine tegmental nucleus in the rat2015

    • Author(s)
      岡 達朗、横田茂文、浅野裕彦、安井幸彦
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸(国際会議場)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Neural pathways via the parabrachial nucleus underlying the respiratory facilitation caused by hypercapnia2015

    • Author(s)
      横田茂文、 S. Kaur, V.G. Vanderhorst, P.M. Fuller, M. Lazarus, Y. Oishi、岡 達朗, C.B. Saper, 安井幸彦、N.L. Chamberlin
    • Organizer
      第38回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      神戸(国際会議場)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Book] Amygdala and Jaw Movements : A Hodological Review, in : Amygdala2017

    • Author(s)
      Yasui Y
    • Pages
      1-19
    • Publisher
      InTech
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-01-18  

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