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2014 年度 実績報告書

覚醒・意識レベルと疼痛の中枢連関機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26293132
研究機関生理学研究所

研究代表者

古江 秀昌  生理学研究所, 生体情報研究系, 准教授 (20304884)

研究分担者 神野 尚三  九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (10325524)
深澤 有吾  福井大学, 医学部, 教授 (60343745)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード覚醒 / 鎮静 / 鎮痛 / 青斑核 / チャネルロドプシン
研究実績の概要

生体は過度の緊張状態など特殊な状況下で闘争や逃避を可能とすべく意識や覚醒レベルを高め、一方で痛みを中枢性に抑制する。その高次機構の詳細を明らかにするために、今年度は以下の研究を行った。
1 青斑核ニューロンの賦活化が意識・覚醒レベルや痛覚抑制に与える影響の行動解析
ノルアドレナリンの合成酵素のプロモーター下にチャネルロドプシンや蛍光タンパク質を組み込んだウィルスベクターを作製し、青斑核ニューロンにチャネルロドプシンを発現させた。光ファイバーを留置して青斑核を光刺激すると、青斑核ニューロンはスライスおよびin vivoどちらの標本においても光依存性にその活動が高まった。その光による賦活化は光刺激の間中持続した。さらに、吸入麻酔を加えると青斑核の活動が完全に抑制され鎮静作用がみられたが、その状態でも光刺激は青斑核ニューロンを賦活化した。次いで行動を観察すると、青斑核の賦活化により覚醒が高まった。また一方で、逃避行動の解析から鎮痛効果が現れた。
2 青斑核賦活化機構の解明
チャネルロドプシンが青斑核ニューロンに選択的に発現できたか確認した。ノルアドレナリン合成酵素であるチロシンヒドロキシラーゼやドパミンβ水酸化酵素と共染色を行うと、チャネルロドプシン(蛍光タンパク質)を発現する細胞は青斑核ニューロンとよく一致した。また、その投射は下行性に脊髄後角表層に投射することを観察するなど、鎮痛を担う青斑核ニューロンの神経網の同定を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一部研究計画を次年度に繰り越したものの、本研究遂行のための解析法・神経系の制御法を開発できたため、研究は概ね計画通りに遂行できた。

今後の研究の推進方策

研究計画が進展しているため、当初の目的・計画の通り研究を遂行する。

次年度使用額が生じた理由

青斑核ニューロンの複雑な上行性投射の解析や更なる行動解析など当初予定していた当該年度の実験の一部を次年度に行うため、そのための使用額を次年度へ繰り越す必要がある。

次年度使用額の使用計画

次年度行う実験に必要な謝金や物品の購入に使用する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 神経障害性疼痛で生じるCl-イオン濃度勾配はGABAで痛みが生じるほど大きな変化でしょうか?2015

    • 著者名/発表者名
      山田彬博, 古江秀昌
    • 雑誌名

      LiSA

      巻: 22 ページ: 130-132

  • [雑誌論文] Three-dimensional distribution of sensory stimulation-evoked neuronal activity of spinal dorsal horn neurons analyzed by in vivo calcium imaging.2014

    • 著者名/発表者名
      Nishida K, Matsumura S, Taniguchi W, Uta D, Furue H and Ito S.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9(8) ページ: e103321

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0103321

    • 査読あり
  • [学会発表] カプサイシン感受性(TRPV1発現)求心性線維によるin vivo感覚シナプス伝達の調節機構2015

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第92回日本生理学会大会
    • 発表場所
      神戸交際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [学会発表] Selective excitatory effect of TRPA1 agonists on synaptic transmission in superficial spinal dorsal horn neurons of the adult rat.2015

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Imoto K and Furue H
    • 学会等名
      The 88th Annual Meeting of the Japan Pharmacological Society
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [学会発表] 成熟ラット脊髄後角膠様質ニューロンへの後根刺激誘起のシナプス伝達に対するTRPA1作動薬の応答2015

    • 著者名/発表者名
      歌 大介, 吉村 恵, 井本敬二, 古江秀昌
    • 学会等名
      第36回脊髄機能診断研究会
    • 発表場所
      JPタワーホール&カンファレンス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-07
  • [学会発表] Electrophysiological analysis of spinal dorsal horn neurons receiving pruriceptive afferents in the adult rat spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Andoh T, Kuraishi Y, Imoto K and Furue H.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] Action of Chemokine (C-C motif) ligand 1 on synaptic transmission in the spinal superficial dorsal horn.2014

    • 著者名/発表者名
      Akimoto N, Uta D, Honda K, Takano Y, Imoto K, Noda M, Furue H
    • 学会等名
      2014NIPS-KU/YU Symposium.
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-02
  • [学会発表] 下行性疼痛制御機構解明のためのマイルストーン研究2014

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of TRPA1 and TRPV1 agonists on synaptic transmission evoked in morphologically distinct cell types in the substantia gelatinosa of the adult rat spinal cord.2014

    • 著者名/発表者名
      Uta D, Imoto K, Furue H
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] ラット脊髄後角表層GABAニューロンへの興奮性シナプス入力に対するP2X3受容体の役割2014

    • 著者名/発表者名
      古賀啓祐, 津田 誠, 井上和秀, 井本敬二, 古江秀昌
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] 脊髄後角シナプス伝達に対するCCL-1の作用と疼痛発現機構2014

    • 著者名/発表者名
      秋元 望, 歌 大介, 本多健治, 高野行夫, 井本敬二, 野田百美, 古江秀昌
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] 低用量デクスメデトミジンは逆説的にノルアドレナリン下行性抑制系を賦活化する2014

    • 著者名/発表者名
      舟井優介, 井本敬二, 古江秀昌
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] 末梢神経におけるTRV1とアノクタミン1の相互作用による疼痛とその抑制2014

    • 著者名/発表者名
      高山靖規, 歌 大介, 古江秀昌, 富永真琴
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] 電気生理学的及び形態学的解析を用いたラット脊髄膠様質におけるTRPA1及びTRPV1作動薬の作用比較2014

    • 著者名/発表者名
      歌大介、井本敬二、古江秀昌
    • 学会等名
      第36回日本疼痛学会
    • 発表場所
      KKRホテル大阪(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-06-20 – 2014-06-21
  • [学会発表] 生理学からみた内因性の鎮痛メカニズム2014

    • 著者名/発表者名
      古江秀昌
    • 学会等名
      第6回信州Opioid研究会
    • 発表場所
      信州大学医学部旭総合研究棟(長野県松本市)
    • 年月日
      2014-06-07 – 2014-06-07
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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