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慢性疼痛が惹起する精神疾患を司る皮質下ー皮質の局所神経回路

研究課題

研究課題/領域番号 21K19460
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

古賀 浩平  兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (50768455)

研究分担者 矢尾 育子  関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (60399681)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード情動 / 前帯状回 / 持続痛 / 不安 / シナプス可塑性 / 慢性疼痛 / 神経回路
研究開始時の研究の概要

1年目は、マウスの前帯状回に投射する主な脳領域である視床もしくは扁桃体に光感受性タンパク質であるChR2を組み込んだアデノ随伴ウイルスを局所投与する。投与2-3週間後に脳スライス標本を作製し、投射選択的なシナプス伝達と神経回路を明らかにする。2年目は、神経損傷モデルを作製し、1年目に明らかとなったシナプス伝達と神経回路に再編成が起こるかを神経損傷モデルの初期および後期で調べる。3年目は、これまでに明らかとなった神経回路を光遺伝学および化学遺伝学的手法で操作した時に負の情動行動が緩和できるかを調べる。

研究成果の概要

持続痛が引き起こす不安やうつなどの負の情動は精神疾患の主症状であるが、持続痛による負の情動を形成するシナプス可塑性の投射選択性及び分子機構は未解明である。
本研究では、痛みの感覚入力と情動に関係する前帯状回に着目し、前帯状回に投射する視床と扁桃体に光感受性チャネル(ChR2)を組み込んだAAVをマウスにそれぞれ局所投与した後に脳スライス標本を作製した。そして、前帯状回の第II/III層の錐体細胞から記録を行い青色光を照射して投射選択的なシナプス伝達を解析した。さらに、視床ー前帯状回の投射を光遺伝学で頻回刺激した時の情動行動、特に不快行動と疼痛関連行動を調べた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臨床において持続的な痛みによって不安やうつ症状を患う患者さんは多いが、原因となる脳内シナプス可塑性、神経回路、分子機構は未解明のままである。本研究では、痛みの感覚入力と負の情動に関係する前帯状回に着目し、前帯状回に投射する視床からのシナプス伝達が持続痛モデルマウスで活性化することが明らかとなった。また、視床ー前帯状回の投射を頻回刺激すると嫌悪行動を促進したことから、今後、この視床ー前帯状回に着目したシナプス可塑性の異常を改善する仕組みを明らかにすると痛みによる精神疾患の解明につながる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] The Anterior Cingulate Cortex is Critical for Acute Stress-induced Hypersensitivity in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Ryo、Yamanaka Hiroki、Kobayashi Kimiko、Oke Yoshihiko、Fujita Ayumi、Oku Yoshitaka、Yao Ikuko、Koga Kohei
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 523 ページ: 47-60

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2023.05.010

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRPA1 as a O2 sensor detects microenvironmental hypoxia in the mice anterior cingulate cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata R, Shimoyama S, Ueno S et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2960-71

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29140-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The anterior cingulate cortex plays the important role for stress induced mechanical hypersensitivity2024

    • 著者名/発表者名
      川端遼、藤田あゆみ、古賀浩平、矢尾育子
    • 学会等名
      第101回記念大会日本生理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ストレス性機械過敏と前帯状回の誘発性シナプス伝達の解析2023

    • 著者名/発表者名
      川端遼、藤田あゆみ、矢尾育子、古賀浩平
    • 学会等名
      第33回神経行動薬理若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 慢性疼痛による前帯状回皮質シナプス可塑性のメカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      古賀浩平
    • 学会等名
      第65回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ストレス誘発性感覚過敏と前帯状回のシナプス可塑性2023

    • 著者名/発表者名
      川端遼、山中博樹、小林希実子、尾家慶彦、藤田あゆみ、越久仁敬、矢尾育子、古賀浩平
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] TRPA1 regulates neural activity in the anterior cingulate cortex2022

    • 著者名/発表者名
      川端遼、矢尾育子、荒田晶子、古賀浩平
    • 学会等名
      第100回記念大会日本生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス高所ストレス下における前帯状回のシナプス可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      川端遼、藤田あゆみ、矢尾育子、古賀浩平
    • 学会等名
      第32回神経行動薬理若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高架式プラットフォーム誘発性のストレスは機械過敏性を引き起こし、前帯状回の興奮性のシナプス伝達2022

    • 著者名/発表者名
      川端遼、古賀浩平、矢尾育子
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 前帯状回シナプス伝達におけるTRPA1の修飾作用2022

    • 著者名/発表者名
      清家碧夏,鳥山道則,矢尾育子,古賀浩平
    • 学会等名
      第31回神経行動薬理若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 急性ストレスによる脳内環境変化の解析2022

    • 著者名/発表者名
      清家碧夏,鳥山道則,矢尾育子,古賀浩平
    • 学会等名
      第31回神経行動薬理若手研究者の集い
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 急性ストレスによる脳内環境変化の解析2021

    • 著者名/発表者名
      清家碧夏,鳥山道則,古賀浩平,矢尾育子
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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