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2015 年度 実施状況報告書

前頭前皮質から三叉神経尾側亜核への投射と口腔顔面痛の抑制との関連の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26462782
研究機関大阪大学

研究代表者

佐藤 文彦  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (60632130)

研究分担者 加藤 隆史  大阪大学, 歯学研究科(研究院), 講師 (50367520)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード脳 / 三叉神経 / 解剖 / 歯学 / 顎 / 大脳皮質
研究実績の概要

26年度の電気生理学的手法を用いた研究で、三叉神経尾側亜核の舌神経の入力部位に投射する島皮質ニューロンの多くは舌の感覚入力を受ける可能性が示され、島皮質から三叉神経感覚核への投射は、感覚部位の局在性を維持したfeedback回路となり、上行性の口腔顔面感覚入力を修飾している可能性が示唆された。この結果を受け、27年度は前頭前皮質から三叉神経尾側亜核への投射が、口腔(顔面)の痛み刺激によって賦活されるかどうかの解明を試みた。
ラットの三叉神経尾側亜核に逆行性トレーサーであるFGまたはCTbを注入し、その1週間後に舌にホルマリンを注入した。その2時間後にラットを灌流固定した。脳切片を作成し、逆行性に標識されたニューロンと活性化した細胞のマーカーであるc-Fosタンパクを発現したニューロンを呈色し、それらの分布を調べた。その結果、逆行性に標識されたニューロンとc-Fos発現ニューロンのいずれも、島皮質と前頭前皮質内側部の背側脚皮質に多数認められた。これらのうちの少数のニューロンは、逆行性に標識され、同時にc-Fosを発現していた。以上の結果は、前頭前皮質から三叉神経尾側核への下行性投射は、口腔内に与えられた刺激によって賦活されていることを示している。下行路が上行性の感覚情報のfeedback回路となり、上行性の感覚情報を修飾(抑制?)している可能性がより強く示唆された。

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

27年度の研究は、本申請の計画通りの進度で開始することが出来た。得られたデータも、開始前の予想通り、「前頭前皮質から三叉神経尾側核への下行性投射が、口腔内に与えられた刺激によって賦活されること」を定性的に示すことが出来た。しかし、逆行性に標識され、かつ同時にc-Fosを発現したニューロンの数とその割合が予想ほどは多くないことが、実験の途中で問題になった。逆行性トレーサーであるFGが細胞毒性を持つために、c-Fosタンパクの発現が抑えられた可能性が考えられた。そこで、当初の研究計画には無かった、FGの代わりにCTbを逆行性トレーサーとして用いる実験を追加せねばならなくなった。その結果、予想により近い結果をうることが出来たが、これに時間を費やしたので、28年度の研究の開始が遅れ気味になってしまった。

今後の研究の推進方策

28年度は研究の最終年度であるので、これまでの研究結果を踏まえて、前頭前皮質から三叉神経尾側核への下行性投射の機能、特に抑制性機能の解明をめざさねばならない。実験遂行の手順を研究協力者とより綿密に相談し、効率的にデータが得られるようにするつもりである。
具体的には、顆粒性/不全顆粒性島皮質と背側脚皮質を電気刺激し、口腔顔面痛の三叉神経尾側核への入力を抑制することを明らかにする。ラットに口腔顔面痛を与えると、三叉神経尾側核でc-Fos発現ニューロンは増加する。この増加が、顆粒性/不全顆粒性島皮質または背側脚皮質の電気刺激で抑えられることを、研究協力者と明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

28年度は研究の最終年度であるが、動物実験を継続しなければならない。よって、実験に必要な動物(ラット)、薬品(動物管理、神経トレーサー)、手術器具、ガラス器具(脳内電極、組織切片作成)なども継続して購入しなければならない。また、研究を完遂させるために、研究協力者のより頻繁な協力をうるための謝金等の出費の必要性も考えられる。さらに、最終年として、3年間に得られた研究成果を取りまとめ公表もしなければならない。

次年度使用額の使用計画

最終年なので、「前頭前皮質から三叉神経尾側核への下行性投射の機能の解明」を完遂させるため、最大限に務める予定である。実験に必要な動物(ラット)、薬品、手術器具、ガラス器具を継続して購入し、実験を行う。また、研究協力者のより頻繁な協力をうるための謝金等の出費もする。3年間に得られた研究成果を取りまとめ公表する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Direct projection from the lateral habenula to the trigeminal mesencephalic nucleus in rats2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka Ohara, Yoshihisa Tachibana, Takashi Fujio, Rieko Takeda-Ikeda, Fumihiko Sato, Ayaka Oka, Takafumi Kato, Etsuko Ikenoue, Takashi Yamashiro, Atsushi Yoshida
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1630 ページ: 183 197

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2015.11.012

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Revisiting the supratrigeminal nucleus in the rat2016

    • 著者名/発表者名
      T. Fujio, F. Sato, Y. Tachibana, T. Kato, A. Tomita, K. Higashiyama, T. Ono, Y. Maeda, A. Yoshida
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 324 ページ: 307 320

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2016.03.026

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ラット三叉神経上核の同定2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤文彦 藤尾隆史 加藤隆史 吉田篤
    • 学会等名
      第121回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      ビッグパレット福島(福島県郡山市)
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] ラット三叉神経上核の同定2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤文彦 藤尾隆史 加藤隆史 吉田篤
    • 学会等名
      第9回三叉神経領域の感覚-運動統合機構研究会
    • 発表場所
      休暇村志賀島玄海国定公園(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-11-28 – 2015-11-29
  • [学会発表] 情動はどのような神経機構によって咀嚼に影響を及ぼすのか2015

    • 著者名/発表者名
      大原春香 佐藤文彦 加藤隆史 吉田篤
    • 学会等名
      日本顎口腔機能学会第55回学術大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2015-10-31 – 2015-11-01
  • [学会発表] 外側手綱核から三叉神経中脳路核ニューロンへの直接投射2015

    • 著者名/発表者名
      大原春香 佐藤文彦 加藤隆史 山城隆 吉田篤
    • 学会等名
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-13
  • [学会発表] ANTAGONISTIC JAW MUSCLE RESPONSE TO CORTICOBULBAR TRACT STIMULATION DURING REM SLEEP IN GUNEA PIG2015

    • 著者名/発表者名
      Higashiyama M, Kato T, Sato F, Yatani H, Yoshida A
    • 学会等名
      SLEEP2015
    • 発表場所
      Seattle Convention Center (Seattle USA)
    • 年月日
      2015-06-06 – 2015-06-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Cerebral cortical descending pathways modulating orofacial sensory proceeding in the rat trigeminal sensory nuclear complex2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yoshida Fumihiko Sato Takafumi Kato
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Neuroscience in Orofacial sensory-motor functions 2015
    • 発表場所
      Osaka Unversity Nakanoshima Center(Osaka Japan)
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Projection from lateral habenula to trigeminal mesencephalic nucleus and its function2015

    • 著者名/発表者名
      Haruka Ohara, Fumihiko Sato, Hiroyuki Yano, Etsuko ikenoue, Takafumi Kato, Atsushi Yoshida
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Neuroscience in Orofacial sensory-motor functions 2015
    • 発表場所
      Osaka Unversity Nakanoshima Center(Osaka Japan)
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Central processing of masticatory muscle sensation2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Fujio, Fumihiko Sato, Sazzad Md Sams Ali, Takafumi Kato, Atsushi Yoshida
    • 学会等名
      Proceedings of the International Symposium on Neuroscience in Orofacial sensory-motor functions 2015
    • 発表場所
      Osaka Unversity Nakanoshima Center(Osaka Japan)
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-11
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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