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特定神経回路の光・薬理遺伝学的操作による疼痛脳機能連関のin vivo解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H04114
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 疼痛学
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

古江 秀昌  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (20304884)

研究分担者 神野 尚三  九州大学, 医学研究院, 教授 (10325524)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード疼痛 / 鎮痛 / 慢性化の機構 / 脳 / 神経機構 / 情動 / 神経生理学 / 脳機能 / 生理学 / 痛覚回路 / シナプス
研究成果の概要

本研究では痛みの情動的側面と密接な関連を持つ辺縁系、古・原皮質の主要な脳領域として前帯状回と、ヒトなど高等動物で特に発達している高次脳機能を司る新皮質、体性感覚野に着目して基礎神経生理学的研究を遂行した。これら異なる領域におけるニューロンの電気生理学的特徴や生理的な感覚刺激に対する応答特性を解析すると、体性感覚野では触刺激など非侵害性の刺激に応答する細胞が多く観察されたが、前帯状回では高閾値の機械的刺激に応答する細胞が観察された。前帯状回は新皮質からの影響は少なく、脳幹部脳賦活化系からの影響を強く受けるなど脳領域との連関を解析した。神経障害性疼痛モデルで異常を捉え、鎮痛機構の詳細を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

神経障害性疼痛モデルで見いだしたモデル特有の帯状回における持続する神経応答や、脳領域連関機構から明らかになった前帯状回の賦活化の機構は、疼痛の慢性化の機構のみならず神経生理学など基礎医学の発展にも重要と考えられる。また、in vivo標本やスライス標本を用いた統合的解析から見いだされた疼痛応答を抑制する機構の詳細など得られた基礎的成果は、痛みを主訴とする複雑な病態を理解する上で、また、既存の鎮痛薬にも未だ抵抗性を示す神経障害性疼痛に対する新規鎮痛法の開発や臨床応用研究を行う上で有用と思われる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 4件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ブリストル大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] キョンヒ大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ソウル大学(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of the noradrenergic nucleus locus coeruleus and dopaminergic nucleus A11 region as supraspinal defecation centers in rats.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamori H, Naitou K, Horii Y, Shimaoka H, Horii K, Sakai H, Yamada A, Furue H, Shiina T, Shimizu Y.
    • 雑誌名

      Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol.

      巻: 317 号: 4 ページ: G545-G555

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00062.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Responsiveness of lumbosacral superficial dorsal horn neurons during the voiding reflex and functional loss of spinal urethral‐responsive neurons in streptozotocin‐induced diabetic rats2019

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Tatsuki、Akimoto Nozomi、Hakozaki Atsushi、Noma Takahisa、Nakamura Ayumi、Hayashi Yukio、Sasaki Eiji、Ozaki Noriyuki、Furue Hidemasa
    • 雑誌名

      Neurourology and Urodynamics

      巻: 39 号: 1 ページ: 144-157

    • DOI

      10.1002/nau.24198

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stimulating muscarinic M<sub>1</sub> receptors in the anterior cingulate cortex reduces mechanical hypersensitivity via GABAergic transmission in nerve injury rats2019

    • 著者名/発表者名
      Koga K, Matsuzaki Y, Migita K, Shimoyama S, Eto F, Nakagawa T, Matsumoto T, Terada K, Mishima K, Furue H, Honda K
    • 雑誌名

      Brain Res

      巻: 1704 ページ: 187

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.10.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ethanol-induced enhancement of inhibitory synaptic transmission in the rat spinal substantia gelatinosa2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada Akihiro、Koga Kohei、Kume Kazuhiko、Ohsawa Masahiro、Furue Hidemasa
    • 雑誌名

      Molecular Pain

      巻: 14 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1177/1744806918817969

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 覚醒・意識レベルと疼痛の中枢制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 雑誌名

      兵庫医科大学医学会雑誌

      巻: 43(1)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chronic inflammatory pain induced GABAergic synaptic plasticity in the adult mouse anterior cingulate cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Koga Kohei、Shimoyama Shuji、Yamada Akihiro、Furukawa Tomonori、Nikaido Yoshikazu、Furue Hidemasa、Nakamura Kazuhiko、Ueno Shinya
    • 雑誌名

      Molecular Pain

      巻: 14 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1177/1744806918783478

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Medullary raphe nuclei activate the lumbosacral defecation center through the descending serotonergic pathway to regulate colorectal motility in rats.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamori H, Naitou K, Horii Y, Shimaoka H, Horii K, Sakai H, Yamada A, Furue H, Shiina T, Shimizu Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol.

      巻: 314 号: 3 ページ: G341-G348

    • DOI

      10.1152/ajpgi.00317.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optogenetic Activation of Non-Nociceptive Aβ Fibers Induces Neuropathic Pain-LikeSensory and Emotional Behaviors after Nerve Injury in Rats.2018

    • 著者名/発表者名
      Tashima R, Koga K, Sekine M, Kanehisa K, Kohro Y, Tominaga K,Matsushita K, Tozaki-Saitoh H, Fukazawa Y, Inoue K, Yawo H, Furue H, Tsuda M
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 5(1) 号: 1 ページ: 0450-17

    • DOI

      10.1523/eneuro.0450-17.2018

    • NAID

      130007901054

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Noradrenergic inhibition of spinal hyperexcitation elicited by cutaneous cold stimuli in rats with oxaliplatin-induced allodynia: electrophysiological and behavioral assessments.2017

    • 著者名/発表者名
      Choi S, Yamada A, Kim W, Kim SK, Furue H
    • 雑誌名

      J Physiol Sci

      巻: 67(3) 号: 3 ページ: 431-438

    • DOI

      10.1007/s12576-016-0505-9

    • NAID

      40021176454

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 4-isopropylcyclohexanol has potential analgesic effects through the inhibition of anoctamin 1, TRPV1 and TRPA1 channel activities.2017

    • 著者名/発表者名
      Takayama Y, Furue H, Tominaga M.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 43132-43132

    • DOI

      10.1038/srep43132

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vivo electrophysiological analysis of mechanisms ofmonoaminergic pain inhibitory systems2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura M, Furue H
    • 雑誌名

      Pain

      巻: 158 号: 1 ページ: S85-S91

    • DOI

      10.1097/j.pain.0000000000000844

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute inflammation reveals GABA(A) receptor-mediated nociception inmouse dorsal root ganglion neurons via PGE(2) receptor 4 signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Jang IJ, Davies AJ, Akimoto N, Back SK, Lee PR, Na HS, Furue H, Jung SJ, KimYH, Oh SB.
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 5(8) 号: 8 ページ: e13178-e13178

    • DOI

      10.14814/phy2.13178

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of NociceptiveBehaviors Induced by Formalin in the Glabrous and Hairy Skin of Rats.2017

    • 著者名/発表者名
      Erami E, Azhdari-Zarmehri H, Imoto K, Furue H
    • 雑誌名

      Basic Clin Neurosci

      巻: 8(1) ページ: 37-42

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Corrigendum: Intravenous administration oflidocaine directly acts on spinal dorsal horn and produces analgesic effect: Anin vivo patch-clamp analysis.2017

    • 著者名/発表者名
      Kurabe M, Furue H, Kohno T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 号: 1 ページ: 46814-46814

    • DOI

      10.1038/srep46814

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chemogenetic silencing of GABAergic dorsal horn interneurons induces morphine-resistant spontaneous nocifensive behaviours.2017

    • 著者名/発表者名
      Koga K, Kanehisa K, Kohro Y, Shiratori-Hayashi M, Tozaki-Saitoh H, Inoue K, Furue H, Tsuda M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7(1) 号: 1 ページ: 4739-4739

    • DOI

      10.1038/s41598-017-04972-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impaired peripheral nerve regeneration in type-2 diabetic mouse model.2017

    • 著者名/発表者名
      Pham VM, Tu NH, Katano T, Matsumura S, Saito A, Yamada A, Furue H, Ito S
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci

      巻: 47(2) ページ: 126-139

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] <b>Noradrenergic effects in rat sacral autonomic nucleus using in vitro slice patch-clamp r</b><b>ecordings </b>2017

    • 著者名/発表者名
      Kawatani M, Akimoto N, Yamada A, Furue H, Kawatani M
    • 雑誌名

      Biomedical Research

      巻: 38 号: 6 ページ: 359-369

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.359

    • NAID

      130006248350

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Synaptic responses evoked by optogenetic activation of descending pain modulatory system: Recording from anesthetized animals placed in a stereotaxic apparatus.2019

    • 著者名/発表者名
      Furue H
    • 学会等名
      第9回アジア・オセアニア生理学会連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Flupirtine suppresses spontaneous neuronal activity and sensory response in the adult rat anterior cingulate cortex.2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y, Koga K, Furue H, Fujino Y
    • 学会等名
      2019欧州麻酔学会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳機能と痛みについて2019

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第41回日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] C線維の脊髄シナプス入力による内臓自律神経機能の調節.2019

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌, 箱崎敦志, 河谷正仁
    • 学会等名
      第41回日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spinal control of parasympathetic neuronal activity by nociceptive afferent fibers.2019

    • 著者名/発表者名
      Furue H
    • 学会等名
      8th Asian Pain Symposium in Korea
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synaptic responses evoked by optogenetic activation of descending pain modulatory system: Recording from anesthetized animals placed in a stereotaxic apparatus.2019

    • 著者名/発表者名
      Furue H
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chronic pain model alters GABAergic synaptic transmission in the mice anterior cingulate cortex .2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Koga, Shuji Shimoyama, Akihiro Yamada, Hidemasa Furue, Kazuhiko Nakamura, Shinya Ueno
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alteration of spinal sensory processing from the LUT in rats with streptozotocin-induced diabetes.2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Nakagawa, Atsushi Hakozaki, Nozomi Akimoto, Noriyuki Ozaki, Masahito Kawatani, Keiji Imoto, Hidemasa Furue
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of ethanol on nociceptive synaptic transmission in the rat spinal dorsal horn.2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Yamada, Kohei Koga, Kazuhiko Kume, Masahiro Ohsawa, Keiji Imoto, Hidemasa Furue
    • 学会等名
      9th Federation of the Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of spinal parasympathetic neuronal circuit by noxious afferent fibers2018

    • 著者名/発表者名
      Furue H
    • 学会等名
      Spring meeting of Korean Pain Research Society (IASP, Korean Chapter)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Activation of spinal parasympathetic neuronal circuit by noxious afferent fibers.2018

    • 著者名/発表者名
      Furue H
    • 学会等名
      Spring meeting of Korean Pain Research Society (IASP, Korean Chapter)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] in vivo 前帯状回皮質感覚応答の解析.2018

    • 著者名/発表者名
      山田彬博、古賀浩平、井本敬二、粂 和彦、大澤匡弘、古江秀昌
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 下部尿路から脊髄への知覚伝達機構2018

    • 著者名/発表者名
      中川達貴、箱崎敦志、秋元 望、 尾崎紀之、 井本敬二、 古江秀昌
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ユビキチンプロテアソームシステムを介した前帯状回シナプス前長期増強の調節機構2018

    • 著者名/発表者名
      古賀浩平、矢尾育子、瀬藤光利、古江秀昌、ずお みん
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] TRP チャネルと ANO1 を標的とした 4-イソプロピルシクロヘキサノールによる疼痛お よび掻痒の緩和.2018

    • 著者名/発表者名
      高山靖規、古江秀昌、富永真琴
    • 学会等名
      第95回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ノルアドレナリン神経による上行性および下行性の痛覚調節機2017

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第90回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In vivo analysis of sensory neuronal activities in the anterior cingulate cortex2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Yamada, Kohei Koga, Kazuhiko Kume, Masahiro Ohsawa and Hidemasa Furue
    • 学会等名
      第44回日本脳科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cingulate presynaptic long-term potentiation contributes to chronic pain induced anxiety.2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Koga, Akihiro Yamada, Hidemasa Furue and Min Zhuo
    • 学会等名
      第44回日本脳科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 下部尿路からの脊髄への感覚伝達機構の解析2017

    • 著者名/発表者名
      中川達貴、秋元 望、箱崎敦志、古江秀昌
    • 学会等名
      第110 回近畿生理学談話会プログラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4-イソプロピルシクロヘキサノールのイオンチャネル阻害作用.2017

    • 著者名/発表者名
      高山靖規、古江秀昌、富永真琴
    • 学会等名
      第39回日本疼痛学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 疼痛医学「侵害受容性,神経障害性,nociplasticな疼痛の区分」2020

    • 著者名/発表者名
      古江 秀昌, 野口光一
    • 総ページ数
      380
    • 出版者
      「疼痛医学」教科書制作研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 兵庫医科大学生理学神経生理部門ホームページ

    • URL

      https://www.hyo-med.ac.jp/department/neurophysiol/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 兵庫医科大学 生理学 神経生理部門ホームページ

    • URL

      https://www.hyo-med.ac.jp/department/neurophysiol/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 兵庫医科大学生理学神経生理部門ホームページ

    • URL

      http://www.hyo-med.ac.jp/department/neurophysiol/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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