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Neural basis for inhibitory effects of exercises on enhanced nociception in the orofacial region under psychological stress conditions

Research Project

Project/Area Number 19K10353
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

Okamoto Keiichiro  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (50382338)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒瀬 雅之  岩手医科大学, 歯学部, 教授 (40397162)
柿原 嘉人  新潟大学, 医歯学系, 助教 (40379938)
佐藤 努  新潟大学, 自然科学系, 教授 (80334655)
高木 律男  新潟大学, 医歯学系, 教授 (20143795)
山村 健介  新潟大学, 医歯学系, 教授 (90272822)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords疼痛 / 咬筋 / ストレス / 口腔顔面痛 / 三叉神経脊髄路核尾側亜核 / 運動 / トレッドミル / マウス / 慢性痛 / うつ / 不安 / 痛み / ストレス誘発痛 / 社会的敗北ストレス / 下行性疼痛制御系 / c Fos / 侵害応答 / 大縫線核 / 運動療法
Outline of Research at the Start

心理ストレスは痛みを増大する。歯科領域でよく見られ、慢性痛を主症状とする顎関節症もストレスが危険因子である。本研究ではストレスが誘発する顔面痛の脳メカニズムを解明する。特に痛み調節の脳内メカニズムである、下行性疼痛制御系に対するストレスの影響に着目する。下行性疼痛制御系の主役は、延髄に位置する大縫線核である。そして大縫線核の機能を変調させる上位脳から側坐核を取り上げる。側坐核は、やる気の中枢である。そしてストレス状態での、やる気の減退は側坐核の機能低下である。本研究では、ストレス誘発性の顎顔面痛を大縫線核の機能変化であると位置づけ、同部を制御する上位脳から側坐核の関わりを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Stress controls are critical to alleviate stress-induced pain in human. However, 亜as we cannot avoid stressful events in our life, it could be appropriate to control adverse stress responses by means of convenient ways, like exercise. This study determined the effect of daily treadmill running on masseter muscle nociception under psychological stress conditions. The results indicated that enhanced masseter muscle nociception indicated by orofacial nocifensive behaviors and neural activities (c-Fos and FosB) in the upper cervical dorsal horn were inhibited by daily treadmill running exercise.These findings supported our hypothesis that daily exercise could have therapeutic and preventive roles on deep craniofacial nociception associated with psychological stress conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

社会生活を営む我々は、ストレス状態を回避することは、ほぼ不可能である。となると日常的なストレス解消が、ストレスに関連する健康障害を軽減または予防する上で重要である。そしてストレスが日常的な存在であることから、ストレス解消法は簡便な方法が望ましい。本課題は低強度の運動療法が、ストレス誘発性の顎顔面部の慢性痛を軽減できることをモデル動物において明らかにした。さらに運動が顔面痛に関与する中枢神経領域の興奮性を軽減したことから、身体的な活動が、脳神経系に介入し、ストレス誘発性の変調を改善できこと、そして、異なる役割を担う脳領域が、別の脳機能を調節できることを示唆できた、という点で意義深い。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Preclinical models of deep craniofacial nociception and temporomandibular disorder pain2021

    • Author(s)
      Keiichiro Okamoto, Mana Hasegawa, Kajita Piriyaprasath, Yoshito Kakihara, Makio Saeki, Kensuke Yamamura
    • Journal Title

      Japanese Dental Science Review

      Volume: 57 Pages: 231-241

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2021.10.002

    • NAID

      210000172854

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of rice fermented extracts, "Sake Lees", on the functional activity of odontoblast-like cells (KN-3 cells).2021

    • Author(s)
      Keiichiro Okamoto, Yoshito Kakihara, Naoto Ohkura, Aiko Tohma, Ayako Washio, Chiaki Kitamura, Yuichiro Noiri, Kensuke Yamamura, Makio Saeki
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: 110 Issue: 2 Pages: 254-261

    • DOI

      10.1007/s10266-021-00654-9

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulatory effects of repeated psychophysical stress on masseter muscle nociception in the nucleus raphe magnus of rats2020

    • Author(s)
      Shiho Shimizu,Yosuke Nakatani,Masayuki Kurose,Hiroki Imbe,Nobuyuki Ikeda,Ritsuo Takagi,Kensuke Yamamura,Keiichiro
    • Journal Title

      Journal of Oral Science

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 231-235

    • DOI

      10.2334/josnusd.19-0320

    • NAID

      130007821521

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Daily administration of Sake Lees (Sake Kasu) reduced psychophysical stress-induced hyperalgesia and Fos responses in the lumb2020

    • Author(s)
      Hatta A,Kurose M,Sullivan C,Okamoto K,Fujii N,Yamamura K,Meng ID
    • Journal Title

      Journal of neurophysiology

      Volume: 121 Issue: 6 Pages: 2191-2201

    • DOI

      10.1152/jn.00126.2018

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Daily administration of Sake Lees (Sake Kasu) reduced psychophysical stress-induced hyperalgesia and Fos responses in the lumbar spinal dorsal horn evoked by noxious stimulation to the hindpaw in the rats2019

    • Author(s)
      Shimizu Shiho、Nakatani Yosuke、Kakihara Yoshito、Taiyoji Mayumi、Saeki Makio、Takagi Ritsuo、Yamamura Kensuke、Okamoto Keiichiro
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 84 Issue: 1 Pages: 159-170

    • DOI

      10.1080/09168451.2019.1662278

    • NAID

      40022011056

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 顎関節症の痛み研究最前線2022

    • Author(s)
      岡本圭一郎
    • Organizer
      一般社団法人日本顎関節学会 第 53 回学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Treadmill running reduces hyperalgesia in jaw muscle under psychosocial stress conditions2021

    • Author(s)
      Keiichiro Okamoto
    • Organizer
      第24回日本歯科医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Inhibitory effects of daily treadmill running on masseter muscle hyperalgesia under psychosocial stress conditions in male mice2021

    • Author(s)
      Mana Hasegawa, Masanori Otake, Rantaro Kamimura, Isao Saito, Noritaka Fujii, Kensuke Yamamura, Keiichiro Okamoto
    • Organizer
      第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] トレッドミル走は社会的敗北ストレスが引き起こす咬筋痛を軽減する2020

    • Author(s)
      長谷川真奈, 岡本圭一郎
    • Organizer
      第25回日本口腔顔面痛学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 繰り返しトレッドミル走は社会的敗北ストレスによる顎顔面領域の侵害応答を抑制する2020

    • Author(s)
      長谷川真奈, 岡本圭一郎, 藤井規孝, 山村健介
    • Organizer
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 米発酵エキスが象牙芽細胞様細胞(KN-3)のタンパク質発現におよぼす影響について2020

    • Author(s)
      岡本圭一郎, 柿原嘉人, 佐伯万騎男
    • Organizer
      第40回歯科薬物療法学会 (横浜市)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Talking about Japanese Culture ~Is Sake the best of a hundred medicine? ~2020

    • Author(s)
      Keiichiro Okamoto
    • Organizer
      International Collabotrative Symposium on Development of Human Resources in Practical Oral Health and Treatment
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 酒粕エキスが象牙芽細胞様細胞の分化におよぼす影響2019

    • Author(s)
      K Okamoto,Y Kakihara,L Thant,A Washio,C Kitamura,K Yamamura,M Saeki
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Sake (Japanese Rice Wine) reduces Fos responses in the medullary dorsal horn under psychophysical stress conditions in the rats.2019

    • Author(s)
      Keiichiro Okamoto
    • Organizer
      Store Kro Club, Dunkeld, Scotland, UK.
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 顎顔面部への侵害刺激による吻側延髄腹内側部(RVM)の興奮性は繰り返しストレスによって変化する2019

    • Author(s)
      長谷川真奈,黒瀬雅之,岡本圭一郎,藤井規孝,山村健介
    • Organizer
      三叉神経系領域の感覚ー運動統合機構研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 新潟大学歯学部口腔生理学分野HP

    • URL

      https://www.dent.niigata-u.ac.jp/physio/physio.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 新潟大学大学院医歯学総合研究科 口腔生理学分野

    • URL

      https://www.dent.niigata-u.ac.jp/physio/physio.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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