| 研究課題/領域番号 |
24390148
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
村瀬 一之 福井大学, 工学研究科, 教授 (40174289)
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| 研究分担者 |
古江 秀昌 生理学研究所, 生体情報研究系, 准教授 (20304884)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 神経科学 / 共焦点顕微鏡 / 生物・生体工学 / 痛覚 / 疼痛 |
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| 研究概要 |
関節炎や癌性疼痛時等に生じる過敏化(痛覚過敏)や持続的な痛み(慢性疼痛)の緩和方法の開発が急務とされている。これらは、痛覚刺激を受け取る末梢の病巣が原因ではなく、その信号を脳へ中継する脊髄や脳内の神経結合あるいは、信号伝達効率の変化(神経可塑性)によって起きるとされている。さて、感覚情報は脳内細胞の発火の時空間パタンによって表現(符号化)されている。確かに、神経可塑性が痛覚過敏などの原因の一つであるとしても、痛覚や痛覚過敏などが脊髄や脳内細胞の発火パタンにどのように表現されているかは全く不明である。そこで本研究の目的は、共焦点レーザー顕微鏡で脊髄細胞や脳細胞個々の発火を多数同時に高速で記録し、痛覚過敏などがどのように表現されているかを明らかにし、また適当な経皮的刺激等による修飾や鎮痛を試みることである。
そこで24年度には、既存のニポウディスク型共焦点レーザー蛍光顕微鏡に新たに高速カメラを導入し、多数の脊髄神経細胞の発火を同時に記録するシステムの構築を試みた。その結果、in vitroで脊髄切片浅層の多数の細胞のCa^<++>動態を同時に長時間記録することが可能となり、さらに、色素を用いることによりグリア細胞と神経細胞を識別することが可能となった。また、次年度以降の予備実験として、in vivoで大脳皮質と脊髄から多数の細胞のCa^<++>動態を同時に記録することを試みたところ、数々の実験上の工夫によって拍動や脈動の影響を最小限にして、長時間記録することが出来るようになった。これらの時空間信号を解析するソフトウエアの作成も開始し、予備的なデータが得られるようになった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
in vivoでの多数の細胞からの同時長時間記録の達成は世界に例を見ない大きな進展と考えられる。記録された信号動態をどのように解析するかについてはおおむね目途はついたものの、今少し試行錯誤が必要な状態である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今までに成し遂げた最も大きな貢献であるin vivoでの多数の細胞からの同時長時間記録を中心に、種々の条件下での細胞活動の記録と解析を行う。
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