Identification of brain networks involved in exacerbation and persistence of chronic low back pain

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K23010
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0906:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: Tokunaga Ryota 東京慈恵会医科大学, 医学部, ポストドクトラルフェロー (80883959)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 慢性疼痛 / 腰部痛 / 扁桃体 / シナプス可塑性

Outline of Final Research Achievements

Recent studies have shown that chronicity of low back pain may be caused by　neuronal plastic changes in the brain. Previous studies have shown that the　amygdala is involved in pain regulation and chronic pain, that neuronal activity　in the amygdala is altered in models of persistent pain, and that the central　nucleus of the right amygdala plays an active role in widespread　hypersensitivity to noxious stimuli. In summary, the present results show that　chronic back muscle inflammation induces widespread hypersensitivity to noxious　stimuli and altered neuronal activity in the CeA. Moreover, mechanical　hypersensitivity was attenuatedby inhibition of CeA GABAergicneurons.　Considering the role of the amygdala in patients with chronic pain, the present　results may be relevant to human studies.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腰痛はその罹患率の高さや、休業や失業による経済的損失など社会に対する影響が多大である。特に慢性腰痛では器質的に原因が特定できないことが多く、有効な治療法が確立されていない。また広汎な痛覚過敏をともなうことが多く、中枢神経系の関与が疑われてきた。本研究より、慢性腰痛のような原因のはっきりとしない慢性の痛みに扁桃体が関与している可能性が示されたと考えられる。扁桃体中心核の活動抑制により広汎性の痛覚過敏が軽減したことから、今後は末梢に器質的な異常がみられない慢性腰痛症などに伴う広汎は痛覚過敏に対する治療法への応用が期待される。