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痛み刺激による覚醒反応の神経回路を実験形態学的に解析する

研究課題

研究課題/領域番号 15K06739
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関島根大学

研究代表者

安井 幸彦  島根大学, 医学部, 教授 (30174501)

研究分担者 岡 達郎  島根大学, 医学部, 助教 (20508923)
横田 茂文  島根大学, 医学部, 准教授 (50294369)
有馬 陽介  島根大学, 医学部, 助教 (20782543)
研究期間 (年度) 2015 – 2016
研究課題ステータス 中途終了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードオレキシン / 結合腕傍核 / 痛覚 / 脊髄後角 / 三叉神経脊髄路核 / 睡眠・覚醒 / 青斑核 / 背側縫線核 / 視床下部 / 覚醒
研究実績の概要

本研究は、痛み刺激による覚醒反応の発現に関わる新たな神経路の存在を、睡眠や覚醒の制御に深く関わっていることが知られている視床下部オレキシンニューロンの入出力に注目して、形態学的立場から確立することを目的とした。
平成28年度は、視床下部脳弓周囲領域(オレキシンニューロン分布域)に投射する結合腕傍核ニューロンの顔面領域への痛覚刺激による活性化について、前年度と同様に、コレラトキシンサブユニットB(CTb)を用いた逆行性標識法とホルマリンの口唇への注入によるFos蛋白発現との併用による形態学的解析を行った。その結果、外側結合腕傍核において、CTb標識された視床下部脳弓周囲領域へ投射するニューロンが痛覚刺激によりFos蛋白を発現することを認め、その数が生理食塩水を注入したコントロール群よりも優位に増加することを確認した。さらに、外側結合腕傍核から、覚醒や睡眠の制御において重要な位置を占めている青班核や背側縫線核に投射するオレキシンニューロンへの入力路について、ビオチン化デキストランアミン(BDA)を用いた順行性標識法とCTbによる逆行性標識法およびオレキシンに対する免疫組織化学を併用した形態学的解析を行った。その結果、BDA標識された外側結合腕傍核からの投射線維が、CTb標識された青斑核あるいは背側縫線核へ投射するオレキシンニューロンに近接していることが光顕的に確認された。
本研究の結果は、我々がこれまで示してきた脊髄後角あるいは三叉神経脊髄路核尾側亜核から結合腕傍核を介して視床下部脳弓周囲領域へ至る連絡路によって、痛覚情報が睡眠や覚醒に関わるオレキシンニューロンへ伝達されることを示唆している。また、外側結合腕傍核から入力を受けたオレキシンニューロンは、青斑核や背側縫線核を介して覚醒を制御していると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Kölliker-Fuse GABAergic and glutamatergic neurons project to distinct targets.2017

    • 著者名/発表者名
      Geerling JC, Yokota S, Rukhadze I, Roe D, Chamberlin NL.
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 525 号: 8 ページ: 1844-1860

    • DOI

      10.1002/cne.24164

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Orexinergic fibers are in contact with Kölliker-Fuse nucleus neurons projecting to the respiration-related nuclei in the medulla oblongata and spinal cord of the rat.2016

    • 著者名/発表者名
      Shigefumi Yokota, Tatsuro Oka, Hirohiko Asano, Yukihiko Yasui
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1648 ページ: 512-523

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2016.08.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control pathways from the subcortical limbic structures to the trigeminal motor system in the lower brainstem: a hodological review.2015

    • 著者名/発表者名
      Yukihiko Yasui
    • 雑誌名

      Neuroscience & Medicine

      巻: 6 ページ: 24-34

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Respiratory control by the inhibitory neurons in the ventrolateral subnucleu s of the nucleus of the solitary tract in the mouse2017

    • 著者名/発表者名
      Yokota S., Takeda K., Okada Y., Oka T., Asano H., Yasui Y., Chamberlin NL.
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(浜松)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A possible nociceptive pathway to orexin-containing hypothamic neurons via the parabrachial nucleus in the rat2017

    • 著者名/発表者名
      Asano H., Yokota S., Oka T., Arima Y., Yasui Y.
    • 学会等名
      第122回日本解剖学会総会全国学術集会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Neural pathways from the dorsal horn of the cervical spinal cord and the caudal part of the spinal trigeminal nucleus to the perifornical hypothalamic area via the parabrachial nucleus2016

    • 著者名/発表者名
      Asano H., Yokota S., Oka T., Yasui Y.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Kölliker-Fuse nucleus contains FoxP2-positive glutamatergic and GABAergic neurons that project to distinct targets2016

    • 著者名/発表者名
      Yokota S., Greerling JC., Oka T., Rukhadze I., Yasui Y., Chamberlin NL.
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Lateral periaqueductal gray innervates NK1R-expressing preBötzinger complex neurons via cholinergic pedunculopontine neurons2016

    • 著者名/発表者名
      岡 達朗、横田茂文、浅野裕彦、安井幸彦
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会•全国学術集会
    • 発表場所
      郡山(ビッグパレットふくしま)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] FoxP2-positive glutamatergic and GABAergic neurons in the Kölliker-Fuse nucleus project to distinct targets2016

    • 著者名/発表者名
      横田茂文、J. C. Geerling, 岡 達朗、I. Rukhadze、安井幸彦, N.L. Chamberlin
    • 学会等名
      第120回日本解剖学会総会•全国学術集会
    • 発表場所
      郡山(ビッグパレットふくしま)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 脊髄後角および三叉神経脊髄路核から結合腕傍核を経て視床下部脳弓周囲領域へ至る神経路の存在と機能的意義2016

    • 著者名/発表者名
      浅野裕彦、横田茂文、岡達郎、安井幸彦
    • 学会等名
      日本解剖学会第71回中国・四国支部学術集会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Orexinergic fibers are in contact with Kölliker-Fuse neurons projecting to the rostral respiratory group and phrenic and hypoglossal nuclei in the rat2015

    • 著者名/発表者名
      S.Yokota, Y. Okada, T. Oka, H. Asano, Y.Yasui
    • 学会等名
      45th annual meeting of Sciety for Neuroscience
    • 発表場所
      Chicago (McCormick Place )
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Indirect pathway from the lateral periaqueductal gray to neurokinin-1 receptor immunoreactive neurons in the ventrolateral medulla via cholinergic neurons in the pedunculopontine tegmental nucleus in the rat2015

    • 著者名/発表者名
      岡 達朗、横田茂文、浅野裕彦、安井幸彦
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸(国際会議場)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural pathways via the parabrachial nucleus underlying the respiratory facilitation caused by hypercapnia2015

    • 著者名/発表者名
      横田茂文、 S. Kaur, V.G. Vanderhorst, P.M. Fuller, M. Lazarus, Y. Oishi、岡 達朗, C.B. Saper, 安井幸彦、N.L. Chamberlin
    • 学会等名
      第38回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神戸(国際会議場)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Amygdala and Jaw Movements : A Hodological Review, in : Amygdala2017

    • 著者名/発表者名
      Yasui Y
    • ページ
      1-19
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-01-18  

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