The effects of opioid on the changes in the brain activity following noxious stimuli in dogs and cats. A functional magnetic resonance imaging study.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K18791
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 鎌田 正利 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (50646411)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: オピオイド / 鎮痛作用 / 痛み関連領域 / 種差

Outline of Annual Research Achievements

犬と猫におけるオピオイドの鎮痛作用（侵害刺激の伝達抑制作用）に種差が生じる要因を解明するために、侵害刺激の伝達および疼痛の認知が行われる脳における機能評価を行った。機能的磁気共鳴画像法（functional magnetic resonance imaging :fMRI）を用いることにより、前年度は侵害刺激により賦活化する脳の領域を評価し、今年度はレミフェンタニル投与による影響を比較した。
全身麻酔下の犬猫に対して、生理食塩水あるいはレミフェンタニルの投与下でtail-clamp法による侵害刺激を加えたところ、生理食塩水投与下では犬猫ともに体性感覚野、頭頂連合野、帯状皮質、小脳の領域が有意に賦活化した。さらに犬では扁桃体、視床および中脳、猫では海馬の領域において有意な賦活化が認められた。レミフェンタニル投与下では、前述の各領域において賦活化の指標となる信号強度の減弱が認められた。犬では体性感覚野および扁桃体において有意に信号強度が減少し、猫では体性感覚野、帯状皮質、海馬、視床、中脳、および小脳において有意に信号強度が減少し、レミフェンタニルにより侵害刺激の伝達抑制作用が発現したことが示唆された。
本研究により、犬猫において侵害刺激により有意に賦活化した脳領域は人の痛み関連脳領域と多くが共通する部位であることが明らかとなり、犬猫でも脳において人と同様の侵害刺激の伝達および痛みの認知を行う機構が存在することが示唆された。また、犬猫において脳領域でオピオイドが侵害刺激伝達抑制作用を有することが示唆されたことは、痛みの伝達、認識および抑制を理解し、犬猫におけるオピオイドの鎮痛作用の種差を解明するうえで有用な情報であると考えられる。