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大脳皮質第一次体性感覚野の生体イメージングによる疼痛発症・維持機構の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K16482
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55050:麻酔科学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

岡田 卓也  神戸大学, 医学部附属病院, 非常勤医師 (70792935)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード生体イメージング / 疼痛 / 大脳皮質体性感覚野 / 化学遺伝学的手法 / 生体カルシウムイメージング / 2光子顕微鏡 / 第一次体性感覚野 / 術後痛 / 炎症性痛 / 大脳皮質第一次体性感覚野 / 化学遺伝学 / 神経細胞活動
研究成果の概要

本研究では、アデノ随伴ウィルスベクターを使用し、マウス第一次体性感覚野(S1)の出力層である2/3層の神経細胞にカルシウム感受性タンパク質を(GCaMP6f)発現させ、2光子顕微鏡を用いてそれらの活動を可視化(生体イメージング)し、疼痛モデルマウス作製前後で個々の同一神経細胞活動の経時的変化を観察した。その結果、疼痛モデル作製後の急性期において、疼痛閾値が低下することに相関して神経細胞活動および各神経細胞間の活動の相関性が有意に増加した。さらに、化学遺伝学的手法を用い、S1の神経細胞活動の人為的制御によって有意に疼痛閾値の変化が認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、慢性疼痛の病態形成において大脳皮質第一次体性感覚野 (S1) の神経活動変化の重要性が示唆されるようになってきた。しかし、生体内で同一神経細胞活動を経時的に観察し、疼痛形成のメカニズムを検討した研究は少なかった。本研究によりS1の個々の神経細胞活動と疼痛閾値には関連があり、疼痛形成および維持においてS1の個々の神経活動変化およびそれらの相関性が重要である可能性が示唆された。本研究の成果から、疼痛急性期の治療において、S1の神経細胞活動を抑制することを焦点とした新規治療法の開発につながることが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] In vivo tracing of single neuron activity of primary somatosensory cortex in mice pain models2019

    • 著者名/発表者名
      Okada Takuya, Nomura Yuki, Tachibana Yoshihisa, Obata Norihiko, Wake Hiroaki, Mizobuchi Satoshi.
    • 学会等名
      American Society of Anesthesiologist Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of somatosensory cortex in postoperative and inflammatory pain models of mice2019

    • 著者名/発表者名
      Okada Takuya, Tachibana Yoshihisa, Nomura Yuki, Obata Norihiko, Mizobuchi Satoshi, Wake Hiroaki.
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体カルシウムイメージングによる大脳皮質第一次体性感覚野における同一 神経細胞活動の変化が疼痛閾値に与える影響の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岡田卓也, 野村有紀, 小幡典彦, 橘吉寿, 和氣弘明, 溝渕知司
    • 学会等名
      日本麻酔科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大脳皮質感覚野の生体イメージングによる疼痛発症機構解明へのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
    • 学会等名
      第111回近畿生理学談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo tracing of single neuron activity with Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in mouse models of postoperative pain and inflammatory pain2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Okada, Yoshihisa Tachibana, Yuki Nomura, Norihiko Obata, Satoshi Mizobuchi, Hiroaki Wake
    • 学会等名
      Neuroscience 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vivo Ca2+ imaging of primary somatosensory cortex in a mouse model of postoperative pain2018

    • 著者名/発表者名
      岡田 卓也、橘 吉寿、野村 有紀、小幡 典彦、溝渕 知司、和氣 弘明
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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