Brain mechanisms of exercise-induced hypoalgesia: possible involvement of the Reward system

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運動による鎮痛(Exercise-induced hypoalgesia: EIH)の脳メカニズムについて、神経障害性疼痛(NPP)モデルマウスを用いて検討してきた。その結果、運動により腹側被蓋野(VTA)のドーパミン(DA)ニューロンが活性化し、それには背外側被蓋核のGlu/ACh作動性ニューロンと視床下部外側野のOrexinニューロンの活性化が関与すること、また扁桃体基底核内側部から側坐核への投射が活性化されることにより、鎮痛ととともに積極的な行動が促進され、「恐怖ー回避(fear-avoidance)思考」からの脱却が可能になることを明らかにしてきた。今年度は、以下の課題を設定した。(1)痛みの慢性化に重要な役割を演じている恐怖条件付けには腹側海馬(vHPC)と内側前頭前野(mPFC)および扁桃体基底核(BA)/中心核(CeA)が働いているが、この回路が運動によりどのように影響されるかということを検討した。恐怖反応の強さはすくみ反応の長さを指標とした。背側mPFC (PL)からBAのnegative neuronsを介してCeAに至る回路は恐怖記憶の形成に働き、vHPC-CA1領域からBLAへの投射は、文脈性恐怖記憶の形に関与する。我々は、NPPに伴うvHPC-BLA経路の活性化が運動により影響を受け、運動が痛みによる恐怖記憶の形成に影響を与えるか否かについて検討した。(2)我々はこれまで、運動によるVTAのDAニューロンの活性化がEIHに働くことを明らかにしてきたが、側坐核にはD1-Rを発現しGsに共役する中型有棘細胞(MSN)(D1-MSN)と、D2-Rを発現しGiに共役するMSN(D2-MSN)があるが, これらを薬理学的および光遺伝学的に活性化したり抑制したりすると、NPPモデルマウスの神経障害性疼痛の症状にどのような影響を与えるかということについて検討した。