三叉神経損傷によって惹き起こされる大脳皮質神経回路の可塑的変化の神経メカニズム

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K23063
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 坐間 学 日本大学, 歯学部, 助教 (00884561)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: Neuropathic pain / Insular cortex / Optical imaging / Somatosensory / Neuroscience

Outline of Annual Research Achievements

顎顔面領域における外科治療において三叉神経は，損傷することが多い神経の一つである。神経損傷は，異常な痛みの原因になることがあり，神経障害性疼痛とよばれている。現在，末梢神経系におけるメカニズムが解明されつつあり，アロディニアや異所性疼痛などのメカニズムの一端が明らかになってきた。しかし，顎顔面領域の感覚認知機能を最終的に司る大脳皮質の体性感覚情報処理機構には不明な点が多く残されている。
本研究はラットの口腔内の構造物や咽頭，鼻腔からの大脳皮質体性感覚野における情報処理部位を明らかにすることを目的とし，光学計測法にて実験を行った。令和2年度はラット顎顔面部及び歯や舌，下唇に対して侵害刺激である電気刺激を行い, 大脳皮質体性感覚野における応答部位の位置関係に関しての検討を行った。令和3年度は空気刺激を用い角膜，眉，耳介，ヒゲ部，下唇，鼻尖そして鼻腔粘膜への応答を同様に検討した。しかし，空気刺激は電気刺激とは異なり体性感覚を再現することができるが，気流の流れにより広範囲を刺激してしまっている可能性が示唆された。そこで令和４年度はVon Freyを用い耳介，ヒゲ部，舌尖，舌背，下唇そして鼻尖へ刺激を与え同様に光学計測を行った。刺激を行った時に誘発される神経興奮は，一次体性感覚野（S1）にそれぞれに初期応答部位から，同心円状に応答の広がりが認められた。その位置関係は鼻尖，ヒゲ部，下唇，舌尖，舌背の順で，尾側から吻側にほぼ直線的に配置されていた。これらのことから，体性感覚である触覚は侵害刺激とは異なりS1のみでの情報処理を行っている可能性が示唆された。