オプトジェネティクス法を用いた島皮質による侵害情報に対する修飾作用の解明

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K17266
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分57070:成長および発育系歯学関連
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 武井 浩樹 日本大学, 歯学部, 助教 (50632543)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 島皮質 / 三叉神経脊髄路核尾側亜核

研究成果の概要

歯髄侵害情報を伝える三叉神経第三枝である下歯槽神経に５回連続の電気刺激を行った。刺激中に尾側亜核の単一ニューロンレベルでの発火が同期し，刺激前と比較して発火応答が４倍に増加した。本刺激条件に加え，島皮質の電気刺激を実施すると，三叉神経脊髄路核ニューロンの発火応答がさらに上昇した。
ラット延髄スライス標本を作製し，559 nmレーザ光によって島皮質出力ニューロン由来の下行性線維を可視化した。島皮質由来の下行性線維は，尾側亜核の比較的表層に広範囲に分布が認められた。抑制性ならびに興奮性ニューロンから行ったパッチ・クランプ記録ではいずれもEPSCが誘発された。

自由記述の分野

神経生理

研究成果の学術的意義や社会的意義

島皮質から青斑核、結合椀傍核、縫線核への投射経路を示し、GABA受容体の作動薬を無顆粒皮質へ投与することにより、モデル動物の侵害性熱刺激に対する疼痛閾値が上昇すること明らかにされている。島皮質-青斑核の一連の神経回路によって発揮され，痛みの閾値の調節，特に閾値の低下に寄与する神経回路に類似した回路が，島皮質―三叉神経脊髄路核間にも存在する可能性がin vivo実験で示唆された。また，島皮質が三叉神経脊髄路核尾側亜核における種々のニューロンに影響し，修飾する可能性をin vitro実験にて示唆された。