特発性歯痛発症への前頭前野の機能変調の影響に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11759
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 椎葉 俊司 九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (20285472)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 左合 徹平 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (80710574)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 慢性疼痛 / 特発性歯痛 / 心理社会的ストレス / 前頭前野 / 大脳辺縁系

Outline of Annual Research Achievements

慢性疼痛の発現機序への上位中枢の機能変調が関与を検討した。特に霊長類で飛躍的に発達した前頭前野に注目した。特に平成29年度はあらかじめ水浸ストレスを１週間にわたって加え心理的に疲弊させたラット（ストレスラット）熱によるの痛み刺激閾値（痛みと認識する刺激強さ）が低下していることが明らかになった。通常では痛みと認識しない刺激で痛みを感じたり、軽度の痛みを誘発する程度の刺激でも強い痛みを感じてしまう状態にあった。また、疼痛刺激を加えたときの前頭前野の活動を脳内神経伝達物質であるセロトニン、ノルアドレナリン、ドーパミンの細胞での濃度を検討したところ、水浸ストレスを加えないラット（非ストレスラット）では全ての神経伝達物質の増加が認められたのに対して、ストレスラットではいずれの神経伝達物質も非ストレスラットと比較して分泌量が有意に低下しており、疼痛刺激に対する前頭前野の反応が緩慢であることがわかった。従って、前頭前野は過度な痛み刺激を抑制する機構に関与している可能性があり、前頭前野の機能不全は慢性疼痛に深く関与する可能性が示唆された。29年度は引き続き、特発性歯（顔面）痛（idopatic orofacial pain、IOP）の患者の疼痛閾値を温度刺激によって測定し健常成人と比較検討した。結果、顔面部での疼痛閾値は健常成人が46.2±1.2（平均±標準偏差）℃であったのに対してIOP群では42.1±2.3℃と有意に低下していた。また、この傾向は三叉神経領域のみでなく、四肢の脊髄神経領域でも同様であった。この２つの事実より、IOP患者の痛み発現、維持には前頭前野の機能不全が深く関与している可能性があると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

慢性疼痛患者は精神疾患や複雑な心理社会的状況を有しており、慢性疼痛の発現機序に情動が少なからず関与することが推察される。ストレスラットモデルを用いた動物実験により、心理的ストレスが疼痛閾値を低下させることが明らかとなった。その原因として前頭前野の機能低下が疑われる結果を得た。前頭前野は霊長類で著しく発達した高次脳である。慢性疼痛は人間によく発症することより、当初は前頭前野の異常興奮が起こることを予測したが、実際には機能低下が起こっていることが明らかになった。従って、前頭前野の痛みに対する反応としては痛みにブレーキをかける抑制的な方向に働くとの仮説を立てることができる。予測と逆の結果ではあったが、実験の内容、方向性には何ら影響はしない。

Strategy for Future Research Activity

IOP患者の痛み発現、維持には前頭前野の機能不全が深く関与している可能性があると考えられる。最終年度である30年度はIOP患者の疼痛刺激に対する脳活動をfMRIを用いて検討する予定である。また、患者の心理社会的要因、うつ状態、痛みに対する破局的思考を検討し、前頭前野を機能不全に陥らせる原因についても検討する。

Causes of Carryover

前年度の作成依頼した機材の納入が遅れたため。残金に関しては本年度に使用する予定である。