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Cheromotherapy relieves pain by neural circuit organisation

Research Project

Project/Area Number 23K06825
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

竹田 育子  名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (30746300)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords慢性疼痛 / 色光線療法 / アストロサイト / 色
Outline of Research at the Start

本研究では慢性疼痛関連行動を改善する色光線療法の作用に着目し、1.緑色光による視覚入力から中枢の疼痛関連回路への効果を神経回路レベルで検討し、疼痛に関連する特徴的な回路活動の変化を抽出する。さらに、2.その回路活動を人為的に模倣もしくは抑制することで慢性疼痛の疼痛行動やそれに伴う不安様行動・嫌悪反応への影響を評価する。これにより神経活動と疼痛関連行動を結びつけ、慢性疼痛への治療効果の作用機序を神経回路レベルで明らかにするとともに、色光線療法による疼痛関連回路再編成を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

慢性疼痛治療における色光線療法は色特異的な作用があり、特に緑色には一過性の疼痛緩和効果を認める。ヒトのみならず齧歯類においてもこの効果は認められるため、本研究ではマウスを用いて慢性疼痛モデルマウスにおける色光線療法の作用機序を末梢入力から中枢神経に至るマクロな神経回路と領域内でのミクロの神経回路の変化をとらえ、色光線療法の治療効果の作用機序を明らかにする。本年度は下記の項目に対して実験を行った。
緑色光による治療効果を検証するため坐骨神経部分結紮モデル(疼痛モデル)を用いて行った。疼痛モデルに対し機械刺激や温度刺激で触覚閾値の評価を行いながら、色光線療法の治療を開始した。緑・赤のLEDを用いて一定の光量で特定の色を12時間の暗明サイクルで7日間、ケージ全体を照射し飼育を行った。疼痛行動を示すマウスを用いて条件づけ場所嫌悪性試験などにより不安様行動と痛みによる不快情動を色光線療法前後で評価し、色光線療法による情動行動への影響を検出した。その結果特定の色の照射で疼痛緩和効果をみとめ、その効果は一定期間維持されていた。一方で、オープンフィールド試験や場所嫌悪性試験では明らかな差をみとめず、緑色光は疼痛のみに効果をもたらす可能性が示唆された。
慢性疼痛に関連のある領域で一次体性感覚野での神経活動を評価したが、自発活動では色光線療法後では明らかな活動変化は認めなかった。今後、特定の色照射中の神経活動を評価し、色光線療法での神経活動変化を抽出予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前帯状回のCaイメージングの確立の時間が掛かっている。代替の方法について検討を行っている。

Strategy for Future Research Activity

前帯状回・一次体性感覚野・二次体性感覚野での神経活動を可視化し、それぞれの色の照射での活動変化を抽出する。さらにアストロサイトの活動を同領域でとらえることでグリア細胞の関与を明らかにしていく。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A dopamine D1-like receptor-specific agonist improves the survival of septic mice2024

    • Author(s)
      Tanaka Koichi、Choudhury Mohammed E.、Kikuchi Satoshi、Takeda Ikuko、Umakoshi Kensuke、Miyaue Noriyuki、Mikami Kanta、Takenaga Ayane、Yagi Harumichi、Shinabe Rintaro、Matsumoto Hironori、Yano Hajime、Nagai Masahiro、Takeba Jun、Tanaka Junya
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 109587-109587

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.109587

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Activity-dependent oligodendrocyte calcium dynamics and their changes in Alzheimer's disease2023

    • Author(s)
      Kenji Yoshida, Daisuke Kato, Shouta Sugio, Ikuko Takeda, Hiroaki Wake.
    • Journal Title

      Front Cell Neurosci

      Volume: 17

    • DOI

      10.3389/fncel.2023.1154196

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of lipid synthesis in myelin modulates neural activity and is required for motor learning2023

    • Author(s)
      Kato D, Aoyama Y, Nishida K, Takahashi Y, Sakamoto T, Takeda I, Tatematsu T, Go S, Saito Y, Kunishima S, Cheng J, Hou L, Tachibana Y, Sugio S, Kondo R, Eto F, Sato S, Moorhouse AJ, Yao I, Kadomatsu K, Setou M, and Wake H.
    • Journal Title

      Glia

      Volume: 71 Issue: 11 Pages: 2591-2608

    • DOI

      10.1002/glia.24441

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microglia Enable Cross-Modal Plasticity by Removing Inhibitory Synapses2023

    • Author(s)
      Hashimoto A, Kawamura N, Tarusawa E, Takeda I, Aoyama Y, Ohno N, Inoue M, Kagamiuchi M, Kato D, Matsumoto M, Hasegawa Y, Nabekura J, Schaefer A, Moorhouse AJ, Yagi T, Wake H
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: - Issue: 5 Pages: 112383-112383

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112383

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 痛みに関わるニューロングリア連関から見た心・知・体ネットワーク2024

    • Author(s)
      竹田育子
    • Organizer
      女性研究者によるシンポジウム
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] アストロサイトの活動制御による慢性疼痛治療2024

    • Author(s)
      竹田 育子,Dennis Cheung、鍋倉淳一
    • Organizer
      第129回日本解剖学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The function of microglia on multi-sensory integration in the V2L2023

    • Author(s)
      Mai Kagamiuchi, Akari Hashimoto, Mariko Shindo, Ikuko Takeda, Hiroaki Wake
    • Organizer
      第46回日本神経科学学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Neuronal circuit for multisensory integration in higher visual cortex2023

    • Author(s)
      Mio Inoue, Yuta Taisumi, Ikuko Takeda, Akari Hashimoto, Nanami Kawamura, Etsuko Tarusawa, Daisuke Kato, Hiroaki Wake
    • Organizer
      第46回日本神経科学学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The role of astrocytes in V2L neuronal remodeling following vision loss2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda, Izumo Takei, Mio Inoue,Mai Kagamiuchi,Akari Hashimoto,Yuki Aoyama, Hiroaki Wake
    • Organizer
      ISN-ESN meeting
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The role of astrocytes following vision loss2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda, Akari Hashimoto, Izumo Takei, Mio Inoue, Mai Kagamiuchi, Daisuke Kato, Hiroaki Wake
    • Organizer
      第3回次世代光散乱イメージング科学研究センターシンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The role of astrocytes following vision loss2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda, Akari Hashimoto, Izumo Takei, Mio Inoue, Mai Kagamiuchi, Daisuke Kato, Hiroaki Wake
    • Organizer
      50th Naito Conference
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] The role of astrocytes in V2L neuronal remodeling following vision loss2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda, Akari Hashimoto, Izumo Takei, Mio Inoue, Hiroaki Wake
    • Organizer
      Neuroscience2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Astrocyte-mediated neuronal circuit remodeling in higher visual cortex induced by sensory deprivation2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda, Izumo Takei, Yuki Aoyama, Hiroaki Wake
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Asia(Novel Insight into Glia Function & Dysfunction,AWAJI,JAPAN)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reactivation of astrocytes reverses pain-like behaviour2023

    • Author(s)
      Ikuko Takeda
    • Organizer
      FAOPS 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 名古屋大学大学院医学系研究科分子細胞学

    • URL

      https://www.med.nagoya-u.ac.jp/cel-bio/achievement/index.html

    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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