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根性坐骨神経痛は腰部脊柱管狭窄症や椎間板ヘルニアに出現する代表的な神経因性疼痛であるにもかかわらず、その発現機序は充分には解明されていない。本研究では下肢疼痛や異常感覚の起源となる神経根異所性発火を指標として神経根障害モデルを確立し、そしてそのモデルを用いて欝血および虚血負荷の影響、下肢神経活動増強の影響、交感神経賦活の影響、さらに手術的除圧、薬剤投与の影響を実験的に検討してきた。実験モデルとして、ラット腰椎硬膜外腔にシリコンラバーを挿入した慢性腰部脊柱管狭窄動物を確立した。異所性発火計測では動物を除脳・非働化し、神経根由来の異所性発火を腓腹神経より逆行性に導出記録した。狭窄症動物では自発性の異所性発火頻度は増大し、欝血および虚血負荷による発火増強反応が生ずる現象で神経根における一次求心性ニューロンの病的状態を特徴づけることができた。動物の後枝を電気刺激にて賦活したり交感神経を電気刺激により賦活した場合にも異所性発火増強が見られた。無処置対照群の全例ではいずれの負荷や刺激によっても発火頻度の変化は殆ど生じないことも確認した。すなわち、狭窄症動物では知覚神経節細胞の興奮性増大が生じており、歩行負荷にもとづく神経根血行動態の変化、神経活動の変化、交感神経系の賦活に反応して異所性発火を増強することがヒトにおける臨床症状発現と密接に関連することが推察された。一方、馬尾血管の顕微鏡下観察、さらにレーザードップラー法による血流量測定を併用して解析を行い、馬尾血流の意義についても解明が進んだ。狭窄症の治療として用いられる手術的除圧および薬剤投与が異所性発火にいかなる影響を及ぼすかについての解析した。本研究の一部はinternationals society of the study of lumbar spine(ISSLS)にて発表してbest paper awardを受賞するなど国際的にも高い評価を得た。
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