2014 Fiscal Year Annual Research Report
新発見された前頭前皮質-中脳路核路と口腔顔面感覚、顎運動、ストレスとの関連の解明
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26293391
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉田 篤 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90201855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 高裕 新潟大学, 医歯学系, 教授 (30204241)
加藤 隆史 大阪大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (50367520)
井上 富雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (70184760)
森谷 正之 森ノ宮医療大学, 保健医療学部, 教授 (80303981)
永瀬 佳孝 森ノ宮医療大学, 保健医療学部, 教授 (50252698)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳 / 神経 / 解剖 / 歯学 / 咀嚼 / 大脳皮質 / 神経トレーサー / ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「11.現在までの達成度」で記載した理由で、実験③「前頭前皮質-三叉神経中脳路核路と、ストレスとの関連の解明」に関連した、三叉神経中脳路核ニューロンの細胞体に投射する皮質下脳組織の解明を先に行う必要が生じた。三叉神経中脳路核に神経トレーサーであるFGを注入し、逆行性に標識された大脳皮質下ニューロンの存在部位を再検討した。標識ニューロン（三叉神経中脳路核に投射するニューロン）は、視床下部（室傍核を含む）、縫線核群、扁桃体、分界条床核に加え、視床の外側手綱核に認められた。順行性トレーサーの注入結果と合わせ、外側手綱核の外側部から、同側優位の両側性に三叉神経中脳路核への投射が存在し、中脳路核ニューロンの細胞体とのコンタクトも確認された。しかし、外側手綱核の内側部は三叉神経中脳路核に投射しないことが明らかになった。
その後、申請時の計画通りに実験①「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される視床部位を調べる」と実験②「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される前頭前皮質を含む大脳皮質部位を調べる」を開始した。神経トレーサーの注入および神経の電気刺激に対する応答を細胞外記録して、咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が三叉神経上核に投射し、そこから視床後外側腹側核尾腹内側部に限局して投射することを明らかにした。しかし、これらの投射の詳細な様態までは解明出来ていない。27年度も継続して行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究申請書にも書いたが、それ以前に行った我々の報告Iida et al.(2010) の結果が本研究の前提となっている。その中で、閉口筋筋感覚と歯根膜感覚を伝達する三叉神経中脳路核ニューロンの細胞体に、大脳皮質からの投射が有り、その投射は体性感覚運動野からではなく自律神経機能に関わる前頭前皮質からであることを報告した。しかし、この一年の間に自律神経機能に関わる皮質下脳組織に関する研究報告が急増した。そこで、本研究によってよりレベルの高いより多くの成果を目指すため、研究開始に当たり、平成27年〜28年度に行う計画になっていた実験③「前頭前皮質-三叉神経中脳路核路と、ストレスとの関連の解明」にも関連する、三叉神経中脳路核ニューロンの細胞体に投射する皮質下脳組織の解明を行う必要が緊急に生じた。
上記の研究を行っていたため、申請時に平成26年度に行う予定であった実験①「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される視床部位を調べる」と実験②「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される前頭前皮質を含む大脳皮質部位を調べる」の実施が遅れており、未だ完結出来ていない。これらに関しては、27年度も継続して行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
上記の様に、本研究の申請書に記載した実験③と実験①、実験②を既に開始している。しかし、そのいずれも完結はできていないので、27年度もこれらを平行して継続し、特に次の項目についての解明をめざす。
実験①、実験②に関しては、咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が投射する三叉神経上核の同定が未だ誰も出来ていないことが明らかになったので、まずはこれに取り組む。その後、計画書にも書いてある視床や大脳皮質への投射のより詳細な解明を目指す。
実験③に関しては、上記したように、大脳皮質のみでなく皮質下の自律神経関連脳領域が三叉神経中脳路核に投射することが明らかなったので、これらの投射の機能の解明を目指す。具体的には、動物にストレス（拘束ストレスと口腔内の痛み刺激）を与えた時に、三叉神経中脳路核に投射するニューロンが活性化することを示す。活性化したニューロンの標識として使われているc-Fosの検出法を用いる。また同一個体で、三叉神経中脳路核への投射ニューロンを、三叉神経中脳路核へ注入したトレーサーFGの逆行性標識法を用いて標識する。double labeled (c-Fos+ FG) neuronが、ストレスで活性化された三叉神経中脳路核への投射ニューロンであり、これを自律神経関連脳領域内で検索する。動物にストレスを与えない時（sham operation）の結果をコントロールとし、与えた時の結果を検索する。
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| Causes of Carryover |
26年度に開始した実験③と実験①、実験②の継続とその完結のためには、動物（ラット）、薬品（動物管理、神経トレーサー）、手術器具、ガラス器具（脳内電極、組織切片作成）などの消耗品が必要である。また、研究を高いレベルで遂行するために、26年度は特認研究員に研究に加わってもらったが、27年度も同様に加わってもらうことが必要である。さらに、研究遂行には学会に参加し情報を収集する必要がある。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
購入する動物（ラット）、薬品（動物管理、神経トレーサー）、手術器具、ガラス器具（脳内電極、組織切片作成）などの消耗品を用い、特認研究員の協力を得て、実験③「前頭前皮質-三叉神経中脳路核路と、ストレスとの関連の解明」と実験①「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される視床部位を調べる」、実験②「咀嚼筋筋感覚と歯根膜感覚が伝達される前頭前皮質を含む大脳皮質部位を調べる」を継続し、その完結を目指す。学会に参加して収集した情報を活用し研究を遂行する。
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