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三叉神経支配領域に出現する頑固な疼痛に対する鎮痛・徐痛方法を開発するためには、三叉神経からの求心性神経情報の脳幹内神経回路における処理様式を理解することが必要である。そこで、本研究ではまず、膜電位イメージング法をマウス脳幹標本に応用し、三叉神経根の電気刺激に対する延髄三叉神経脊髄路核における神経興奮伝播様式を動画像として解析し、さらにその神経興奮伝播に対する各種薬剤の修飾効果を検討する。具体的には、三叉神経痛の一般的な治療薬であるカルバマゼピンについて検討し、三叉神経根の電気刺激による神経興奮伝播を抑制していることが示された。
次に新生GAD67-GFPノックインマウスから三叉神経根を残したまま脳幹脊髄標本を単離し、三叉神経根を刺激することにより、三叉神経路脊髄核の電気的反応を、ホールセルパッチクランプ法を用いて記録した。これにより、延髄三叉神経核脊髄路核におけるGABA性ニューロン、非GABA性ニューロンの同定・解析を行うことが可能となる。具体的には、非GABA性ニューロンではGABA性ニューロンと比較し、三叉神経根の電気刺激により抑制性入力が多く認められ、核内でのネットワークの存在が示唆された。本研究の成果は、三叉神経を介する疼痛緩和のため、新しい薬理学的治療法を開発する際に役立つ知見を提供するものと期待される。
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