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脳損傷後に痛みを誘発する神経ネットワークの大規模改編:サルモデルによる統合的解析

Research Project

Project/Area Number 17J03104
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Brain biometrics
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2018)
University of Tsukuba (2017)

Principal Investigator

長坂 和明  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 人間情報研究部門, 産総研特別研究員

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords脳卒中後疼痛 / サルモデル / 異痛症 / 視床 / 脳活動変化 / 痛覚過敏 / 可塑性
Outline of Annual Research Achievements

これまで,我々が確立したサル脳卒中後疼痛モデルを対象にfunctional MRIを実施し,島皮質や帯状皮質といった痛みの情動的側面に関与する脳領域に異常な過活動が生じていることを見出してきた(Nagasaka et al, 2018, 日本神経科学学会, 国際雑誌に投稿中).今年度は,島皮質に着目し,この領域を関心領域とした各脳領域との機能的な繋がり(脳活動の相関)を調べた.脳活動データの解析の結果,損傷前と比較して行動学的な痛みが確認された時期では,前部島皮質と後部島皮質の活動に正の相関が見られることを見出した.両領域共に疼痛に深く関与する領域として知られており,これら領域の異常な同期活動が脳卒中後疼痛にも関与していることが考えられる.これら研究結果は今後国際誌に投稿する予定である.
本年度はさらに経頭蓋磁気刺激法を用いた疼痛治療の検証も行っている.2頭のサルモデルを対象に,反復経頭蓋磁気刺激法を施行したところ,一次運動野の高頻度刺激(5Hz)によって疼痛用行動の減弱がみられた一方で,低頻度刺激(1Hz)では十分な効果が得られなかった.すなわち,一次運動野の高頻度刺激は除痛効果があることを示唆する.この結果は,脳卒中後疼痛患者でも同様の傾向がみられることが知られており,本モデルは,ヒトの除痛メカニズムの解明にも貢献できると考えられる.また,経頭蓋磁気刺激後の脳活動変化およびネットワーク変化についても解析を進めており,除痛に寄与する脳活動の変化を解明していく予定である.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Development of a macaque model of central post–stroke pain and challenges to understand the mechanisms2018

    • Author(s)
      Higo Noriyuki、Nagasaka Kazuaki
    • Journal Title

      PAIN RESEARCH

      Volume: 33 Issue: 4 Pages: 275-281

    • DOI

      10.11154/pain.33.275

    • NAID

      130007626965

    • ISSN
      0915-8588, 2187-4697
    • Year and Date
      2018-12-28
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Focal brain lesions induced with ultraviolet irradiation2018

    • Author(s)
      Mariko Nakata, Kazuaki Nagasaka, Masayuki Shimoda, Ichiro Takashima, Shinya Yamamoto
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 印刷中 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26117-w

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Late-onset hypersensitivity after a lesion in the ventral posterolateral nucleus of the thalamus: A macaque model of central post-stroke pain.2017

    • Author(s)
      Nagasaka K, Takashima I, Matsuda K, Higo N
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 10316-10316

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10679-2

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Topographical projections from the nucleus basalis magnocellularis (Meynert) to the frontal cortex: A voltage-sensitive dye imaging study in rats2017

    • Author(s)
      Nagasaka Kazuaki、Watanabe Yumiko、Takashima Ichiro
    • Journal Title

      Brain Stimulation

      Volume: 10 Issue: 5 Pages: 977-980

    • DOI

      10.1016/j.brs.2017.06.008

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Brain activity changes in a macaque model of oxaliplatin-induced neuropathic cold hypersensitivity.2017

    • Author(s)
      Nagasaka K, Yamanaka K, Ogawa S, Takamatsu H, Higo N
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 4305-4305

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04677-7

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hippocampal-prefrontal plasticity with transcranial direct current stimulation2019

    • Author(s)
      渡辺由美子、武井宙之、長坂和明、高島一郎
    • Organizer
      Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 島皮質における可塑性は視床痛に関与する:MRIを用いた機能と構造の統合解析2018

    • Author(s)
      長坂和明、坂東大豪、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第25回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Plastic changes in pain-related brain regions of macaque model of central post stroke pain: (1) brain activity changes2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、坂東大豪、肥後範行
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Plastic changes in pain-related brain regions of macaque model of central post stroke pain: (2) anatomical changes2018

    • Author(s)
      坂東大豪、長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非ヒト霊長類を用いた脳卒中後疼痛モデルの確立とその評価2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      計測自動制御学会ライフエンジニアリングシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳損傷後に疼痛を誘発する神経構造系の大規模改変:視床痛サルモデルを対象にした脳構造画像解析2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第52回日本理学療法学術大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Gray matter changes in pain processing brain regions in non-human primate model of central post stroke pain: MRI-based morphometric analysis2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 視床損傷後に生じる異常な痛みと情動関連領域の因果的関係:視床痛サルモデルを用いて2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第24回脳機能とリハビリテーション研究会学術
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional MRIによるマカクサル脳卒中後疼痛モデルの脳活動計測および病的痛みとの因果性の解明2018

    • Author(s)
      長坂和明、高島一郎、松田圭司、肥後範行
    • Organizer
      第1回ヒト脳機能イメージング研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 脳卒中後に生じる痛みを解明し治療するためのモデル動物を確立

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20170912_2/pr20170912_2.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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