2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mapping of trigeminal afferent information in the somatosoensory cortex using optical imaging with flavoprotein fluorescence
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26460704
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| Research Institution | Uekusa Gakuen University |
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Principal Investigator |
桑名 俊一 植草学園大学, 保健医療学部, 教授 (70129998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角 友起 茨城県立医療大学, 保健医療学部, 助教 (50551363)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 三叉神経 / 大脳皮質感覚野 / 膜電位イメージング / フラビン蛍光 / 痛覚過敏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
三叉神経の支配領域からの痛覚情報は三叉神経脊髄路核尾側亜核（Sp5c）から視床の腹側基底核群に到達し、さらに大脳皮質体性感覚野に到達することが組織学的および電気生理学的に調べられている。これらの経路の機能的役割や視床および大脳皮質での慢性疼痛への移行過程を詳細に調べた研究は少ない。本研究では、膜電位イメージング法を用い，in vivoマウスの脳内神経回路網における三叉神経から延髄三叉神経尾側亜核および大脳皮質感覚野の興奮伝播様式を空間的・時間的に解明し、慢性疼痛への移行過程を解明することを目的とした。
平成26～27年度はウレタンで麻酔したマウスを用い顔面に電気刺激を与えた時の脳幹背側部および大脳皮質感覚野の興奮部位を膜電位イメージング法によって測定した。当初は膜電位感受性色素（RH1691）を用いた。しかしながら、膜電位感受性色素を適用するには脳表面をきれいに露出する必要があるため、開頭、硬膜切除、脳表面露出、染色、記録まで行うことは困難を極め、十分に解析できるデータは得られなかった。
平成28年度は脳活動に伴う内因性蛍光タンパク（フラビンタンパク）の変化を捉える方法に変更した。これにより、頭皮を剥離するだけで頭蓋骨越しに大脳皮質の興奮部位を容易に記録することに成功した。頬部に触刺激を与えた場合は外側尾側部に興奮部位が認められた。頬部の刺激によって興奮する部位はバレル野と呼ばれる部位に相当していた。耳介の触刺激ではバレル野よりもやや内側尾側部、足底部の触刺激では内側部に興奮が認められた。また、カプサイシンを皮膚に塗布した後は、触刺激に対して感覚野の興奮の増強と側抑制がみられた。これは大脳皮質感覚野において感覚の質が触覚から痛覚に変化したことを捉えている可能性が示唆された。
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