ヒト脳内痛覚認知機構の基礎研究と臨床応用:特に無髄C線維を上行する信号について

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390480
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 柿木 隆介 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 教授 (10145196)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 十時 忠秀 佐賀医科大学, 医学部, 教授 (20038722) ; 乾 幸二 岡崎国立共同研究機構, 生理学研究所, 助手 (70262996)
• Keywords: 痛覚 / 脳波 / 脳磁図 / Microneurography / first pain / second pain / 体性感覚 / 睡眠

Research Abstract

今年度は、(1)末梢神経無髄C線維を上行する信号の脳内認知(Tran, Kakigi et al.,Qiu, Kakigi et al.)、(2)睡眠中の痛覚認知の変化(Wang, Kakigi et al.)、(3)A・線維を選択的に刺激する針刺激による痛覚認知機構の研究(Inui, Kakigi et al.・、の・点を中心に研究を行なった。
(1)はいわゆるsecond painに関連するものである。新しい刺激方法を開発して研究を行なっている。先ずmicroneurographyを末梢神経より記録して、この刺激が実際にC線維を上行することを明らかにした。次に脳波および脳磁図を記録した。その結果、先ず刺激対側の第1次感覚野(SI)と第2次感覚野(SII)、次いで対側のSII、さらに両側の島、帯状回と扁桃体が活動する事がわかった。両側の島、帯状回と扁桃体の活動は注意の有無によって大きく影響を受け、痛覚から注意をそらしている時には活動が有意に低下し自覚的痛覚程度も低下することが明らかになった。
(2)では睡眠中には痛覚認知はどのように変化するかを触覚刺激(電気刺激)と比較して検索した。すると、触覚刺激ではSIは有意な変化は示さずSIIは有意に活動が低下した。痛覚刺激では、SI、SII、島、帯状回と扁桃体のいずれも睡眠中には有意に振幅が低下し、特に島、帯状回と扁桃体では著明であった。この結果は大脳辺縁系が痛覚の高次知覚に大きく関与している事を示している。
(3)では私達の研究所で作成した非常に短い針電極(上皮部分に挿入)を用いて、A・線維を選択的に刺激して痛覚認知を検討した。これはいわゆるfirst painに関連するものである。するとA・線維刺激時にもC線維とほぼ同様の脳内認知機構を示す事が明らかになったが、本方法を用いて、SI,SII,島の活動をより詳細に記録す事に。この方法は簡便、安価でかつ侵襲がほとんどないため、臨床応用に適した方法であり、現在臨床応用を行なっているところである。

Research Products

• [Publications] Wang X, Kakigi R, et al.: "Effects of sleep on pain-related somatosensory evoked potentials in humans."Neuroscience Research. 45・1. 53-57 (2003)
• [Publications] Inui K, Kakigi R, et al.: "A comparative magnetoencephalographic study of cortial activations evoked by noxious and innocuous somatosensory stimulations"Neuroscience. 120・2. 235-248 (2003)
• [Publications] Wang X, Kakigi R, et al.: "Effects of sleep on pain-related somatosensory evoked magnetic fields in humans"Brain Research Cognitive Brain Research. 17・3. 388-399 (2003)
• [Publications] Qiu Y, Kakigi R, et al.: "Microneurographic study of C fiber discharges induced by CO_2 laser stimulation in humans."Neuroscience Letters. 353・1. 25-28 (2003)
• [Publications] Inui K, Kakigi R, et al.: "Pain processing within the primary somatosensory cortex in humans"European Journal of Neuroscience. 107・1. 2859-2866 (2003)
• [Publications] Nakata H, Kakigi R, et al.: "Movements modulate cortical activities evoked by noxious stimulation"Pain. 107・1. 91-98 (2004)
• [Publications] 緒方宣邦, 柿木隆介: "痛みの基礎と臨床"真興交易出版、東京. 310 (2003)