痛みの性差をもたらす痛覚の神経回路メカニズムの解明

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痛みの制御の性差を明らかにすることを目的として、神経回路からアプローチすることを想定していた。その準備段階として、前年度は痛みの感覚成分を構成する経路の中でも、末梢から一次体性感覚野までの中継地点である視床後核からの細胞外電位記録を中心に実験を行った。しかし、想定していた脳領域組織学的な違いによる痛み応答が認められなかったため、本研究室で行っていた神経回路改編に着眼点を起き今年度は実験を進めた。マウスのヒゲは優れた触覚センサーであり、ヒゲで周囲の物体に触れることでその位置を正確に測ることが可能である。ヒゲからの感覚入力は三叉神経核を介して内側毛帯線維を通って視床に到達する。視床後内側腹側核に送られた情報はその後一次体性感覚野で処理される。この伝導路の一部を成す「内側毛帯線維から視床後内側腹側核への入力」は、発達過程において多重支配から単一支配へ変化することが、組織学的にも電気生理学的にも知られている。眼窩下神経を切断したモデルにおいては、当該支配様式が再び多重支配へと変化することも知られている。そこで、まずは発達段階において、この様式の変化が、触覚センサーとしてのヒゲの機能においてどのような意味をもつのか明らかにすることを目的とした。生後12-15日にヒゲを抜去したマウスと無処置マウスを用意し、成熟後にin vivo電気生理学的実験を用いてヒゲ刺激に対する視床後内側腹側核の細胞応答を比較した。ヒゲ刺激として、低頻度刺激と高頻度刺激を与えた。その結果、ヒゲ抜去マウスは、対照マウスと比べて低頻度のヒゲ刺激に応答する細胞の割合が多い傾向にあった。また、ヒゲの刺激の方向選択性や、応答にタイムロックがかかっているか否かについても対照群と比べて異なっていた。以上より、臨界期にヒゲを抜去してしまうと、成熟時にまでその影響が残る可能性があること、細胞応答様式が変化している可能性を示した。