2017 Fiscal Year Annual Research Report
In vivo genetic manipulation and analysis of neuronal nociceptive circuits in the brain
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17H04114
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
古江 秀昌 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20304884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
神野 尚三 九州大学, 医学研究院, 教授 (10325524)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 疼痛 / 脳機能 / シナプス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年明らかにされてきた脊髄など中枢性の感作に加え、意識・精神、認知・想起などヒト高次脳機能が如何に疼痛に密接に関わるかを解明する事は、疼痛の発現・慢性化の機構や、痛みを主訴とする複雑な病態を理解する上で極めて重要である。しかしながら、不明な点が多いため、以下の研究を遂行した。
ヒトなど高等動物で特に発達している高次脳機能を司る大脳新皮質の痛みと、情動など本能的欲求に関わる辺縁系など古い皮質の痛みに着目し、これら異なる領域におけるニューロンの電気生理学的特徴や生理的な感覚刺激に対する応答特性を解析した。まず前帯状回と体性感覚野からin vivo記録を行った。ニューロンの膜特性や記録電極より電流を注入して得られた発火パターンを解析し、各領域のニューロンを数種類に分類した。自発性の活動を記録し、発火頻度に加えup-state、down-stateの頻度など活動電位閾値下の入力を記録・解析した。皮膚へ感覚刺激を加えてその応答を解析した結果、体性感覚野の多くの神経は触刺激に応答するなど低閾値型のニューロンが多く存在した。一方、前帯状回では高閾値型ニューロンが比較的多く観察された。次いで、in vivoで得られた結果と比較検討するために、スライス標本を用いてシナプス入力の解析を行った。電流注入による発火パターンの解析を進め、また、視床からの軸索を刺激して電位固定下に誘起される興奮制シナプス後電流を比較した。同時に神経活動調節のためウィルスベクタを用いた実験系の確立を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
辺縁系の1つである前帯状回や体性感覚野における各ニューロンの特性の解析や軸索を刺激した時のシナプス入力の解析が進むなど、研究は概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究成果を更に発展させるとともに、当該研究計画を遂行する。
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[Journal Article] Optogenetic Activation of Non-Nociceptive Aβ Fibers Induces Neuropathic Pain-LikeSensory and Emotional Behaviors after Nerve Injury in Rats.2018
Author(s)
Tashima R, Koga K, Sekine M, Kanehisa K, Kohro Y, Tominaga K,Matsushita K, Tozaki-Saitoh H, Fukazawa Y, Inoue K, Yawo H, Furue H, Tsuda M
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Journal Title
eNeuro
Volume: 5(1)
Pages: 0450-17
DOI
Peer Reviewed
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