| Project/Area Number |
22K15206
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
Keisuke Koga 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50835189)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 痛み / 脊髄 / 青斑核 / ノルアドレナリン / 吻側延髄腹内側部 / 下行性疼痛制御 / 下行性抑制 |
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| Outline of Research at the Start |
痛みは外傷や刺激により引き起こされ、生体の警告系として重要な役割を果たすが、過度な痛みや慢性痛は患者のQOLを著しく下げるため、適切なコントロールが必要である。痛みの調節には脳内で痛み強度を調節する内因性疼痛制御系が関与しており、青斑核や吻側延髄腹内側部といった神経核は、痛みの入り口である脊髄へ脳から下行性に投射して痛みのコントロールに重要な役割を果たす。しかしながら、これらの下行性神経核の相互連関については不明な点が多い。本研究では、上記2つの下行性神経核の相互作用とそのメカニズムの解明を目的とする。さらに下行性疼痛抑制系を利用した画期的な鎮痛薬や慢性疼痛の治療戦略の開発に繋がる知見を得る。
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| Outline of Final Research Achievements |
Pain is an alert system in our body which notify potential or actual thread to us, but excessive pain significantly deteriorates our quality of life, and effective cares and treatments need to be developed. In this study, to identify new circuit mechanisms controlling pain, we focused on descending systems, especially on the rostral ventromedial medulla (RVM), the locus coeruleus (LC). We found that several LC neurons project to the RVM, and activation of this LC→RVM circuit decreased thermal pain sensitivity. We further investigated underlying molecular mechanisms of this behavior and performed patch-clamp recording from retrogradely labeled spinal cord (SC) projecting RVM neurons. (RVM→sc neurons). RVM→sc neurons exhibited depolarization and subsequent action potential firings by application of noradrenaline, and these responses were mediated a specific adrenergic receptor. These findings were crucial for development of new drugs for pain by using internal descending pathways
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
脳幹背側部に位置するノルアドレナリン（NA）神経核のLCは、脊髄を含む様々な脳領域に投射し、覚醒や注意・意識・認知などの生理機能と疼痛の制御に関与する。近年、疼痛制御におけるLC神経の脊髄や前頭前皮質への神経投射特異的な役割が報告された。しかし、LC神経は下行性神経核である吻側延髄腹内側部（RVM）にも投射するがその疼痛制御における役割は解明されておらず、2つの下行性神経核の相互作用機序は依然として不明である。本研究は回路特異的な神経活動操作法によりLC→RVM神経回路の疼痛制御における役割を明らかにする研究であり、下行性疼痛制御回路を利用した新規の鎮痛薬の開発に繋がることが期待される。
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