2018 Fiscal Year Research-status Report
formation of the abnormal neuronal circuit between the touch-sensitive and pain-sensitive neuronal circuit in the primary somatosensory cortex during chronic pain
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17K09051
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
江藤 圭 生理学研究所, 基盤神経科学研究領域, 助教 (30545257)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 慢性疼痛 / 一次体性感覚野 / 2光子顕微鏡 / 触覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性疼痛は中枢神経系の可塑的変化によって生じる病態であり、触刺激に対して痛みを感じたり(アロディニア)、痛みに対する感受性が増強する(痛覚過敏)。疼痛関連領域の一つである一次体性感覚野(S1)では、神経活動・シナプス構造が劇的に変化することで疼痛が生じるため、触応答回路と痛み応答回路の混線や、痛み応答回路の可塑的変化が疼痛発生に寄与すると考えた。そこで、本課題では、2光子顕微鏡を用いたin vivoカルシウムイメージングによりS1神経細胞活動を可視化し、正常時に触刺激に応答する細胞と痛み刺激に応答する細胞の活動が慢性疼痛時に触刺激、痛覚刺激でどのように変化するかを明らかにすることを目的とする。また、触・痛み応答細胞活動をそれぞれ抑制し疼痛行動への影響を調べ、アロディニアと痛覚過敏の脳内発生機構を明らかにする。H30年度は、麻酔下のイメージングに加え、覚醒下イメージング実験系の構築を目指した。麻酔は神経活動を減弱するなど大脳皮質神経活動に著しい影響を与えるため、麻酔なしでのイメージングも行う必要がある。そこで、今年度は無麻酔でイメージングを行いつつ感覚刺激を与える系の構築を行った。まず、頭部固定したマウスから安定してイメージングを行う系を確立した。次に、覚醒マウスの足裏を触圧刺激することは難しいため、光刺激を用いて触覚感受性末梢神経を刺激する系の確立を行った。そのために、触覚感受性末梢神経細胞に青色感受性光活性化イオンチャネルであるチャネルロドプシンを発現するThy1-Chr2マウスを導入した。マウスの繁殖に時間がかかったが、年度末には繁殖に成功し、来年度より実験に使用できる準備が整った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新たな遺伝子改変マウスの導入を試みたが、繁殖に時間がかかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、麻酔、覚醒マウスを用いて触、痛み刺激で誘発される一次体性感覚野神経活動が慢性疼痛によりどのように変化するかを検証する。また、正常時に触刺激に応答する神経細胞を坐骨神経損傷後に人為的活性化することで、アロディニア様の症状を惹起できるか、あるいは神経活動を抑制することでアロディニア行動を抑制できるかを検証する。
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