感覚信号伝播の可塑的相互制御:ストレスの神経機構をイメージングで解析する

感觉信号传播的塑性相互控制：利用成像分析压力的神经机制

• 批准号: 01J07398
• 负责人: 池田 弘
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: University of Fukui
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J07398/
• 关键词: 脊髄後角; 投射細胞; 長期増強; 光計測; 痛覚過敏; シナプス前終末; 痛み

中枢神経で処理される各種情報の長期的な貯蔵には、シナプス伝達の可塑性が関与していると考えられている。可塑性は痛み情報が末梢から中枢に最初に送られる部位でみる脊髄後角でも起こり、脊髄後角でのシナプス伝達の長期増強は、神経損傷や炎症によって生じる病的な長期にわたる痛み、すなわち痛覚過敏の原因であるとされている。長期増強を起こすメカニズムには大きく分けてシナプス後細胞に存在する受容体の性質が変化することによって起こるシナプス後細胞のメカニズムと、シナプス前細胞の終末からの伝達物質の放出量が変化することによって起こるシナプス前細胞のメカニズムが考えられてきた。これらの概念は活動電位が前終末で発生しているという前提があって初めて成り立つにも関わらず、実際に前終末で起こる活動電位を記録することは従来の電気生理的手法では困難であり、この前提を示す結果はほとんど報告されていない。我々はラットより脊髄横断切片を後根と共に摘出し、神経線維のみを後根より順行性に膜電位感受性色素で染めることで、神経線維及び前終末で発生する電位変化をイメージングすることを可能とした。この方法により後根への条件刺激によって刺激前は応答が見られなかった点で新たな応答が発生する点や、ごくわずかな応答しか見られなかった点で大きな増強を起こす点が見られ、これらの変化は2時間以上持続することがわかった。また、ラットの中脳へ膜電位感受性色素を注入し、そこへと投射している脊髄後角1層の細胞を逆行性に染めることで、同様の条件刺激によって投射細胞が長期増強を起こすことがわかった。さらにどちらの長期増強にもグリア細胞で生成される一酸化窒素が関与していることがわかった。これらの結果は、新しい長期増強の概念を示唆するこのであり、痛覚過敏のメカニズムを解明する大きな手がかりとなるであろう。

Central god 経 で 処 Richard さ れ る various intelligence の long-term storage 蔵 な に は, シ ナ プ ス 伝 da の plasticity が masato and し て い る と exam え ら れ て い る. Plasticity は pain み intelligence が endings か ら central に に initially sent ら れ る parts で み る Angle after spinal marrow で も up こ り, after spinal marrow で の シ ナ プ ス 伝 の long-term raised strong は, god 経 damage や inflammation に よ っ て raw じ る disease な long-term に わ た る pain み, す な わ ち pain 覚 allergy の reason で あ る と さ れ て い る. Strong long-term rights を up こ す メ カ ニ ズ ム に は big き く points け て シ ナ プ ス に cells exist after す る が by the capacity of body の character - the す る こ と に よ っ て up こ る シ ナ プ ス cells after の メ カ ニ ズ ム と, シ ナ プ ス cells before の terminal か ら の の 伝 of material release quantity が variations change す る こ と に よ っ て up こ る シ ナ プ ス cells before の メ カ ニ ズ ム が exam え ら Youdaoplaceholder0 た た. こ れ ら の concept は activities before the potential が terminal で 発 raw し て い る と い う premise が あ っ て early め て made into り つ に も masato わ ら ず terminal before the event, be に で up こ る activity potential を record す る こ と は 従 to の electric 気 physiological methods で は difficult で あ り, こ の premise を す results indicated は ほ と ん ど report さ れ て い な い. I 々 は ラ ッ ト よ り spinal marrow after cross sectional slice を root と altogether に pick out し, god 経 line d の み を after root よ り anterograde に membrane potential sensitivity pigment dyed で め る こ と で, god 経 line and terminal before び で 発 raw す る potential variations change を イ メ ー ジ ン グ す る こ と を may と し た. こ の way に よ り after root へ の conditioned stimulus に よ っ て stimulation は 応 answer が see ら れ な か っ た point で new た な 応 answer が 発 raw す る や, ご く わ ず か な 応 answer し see か ら れ な か っ た で き big な raised strong を up こ す point が see ら れ, こ れ ら の variations change は above 2 time a 続 す る こ と が わ か っ た. In ま た, ラ ッ ト の 脳 へ membrane potential sensitivity pigment を injection し, そ こ へ と projection し て い る の Angle 1 layer cells after spinal marrow を retrograde に dye め る こ と で, with others in の conditioned stimulus に よ っ て projection cell が long-term raised strong を こ す こ と が わ か っ た. さ ら に ど ち ら の strong long-term rights に も グ リ で ア cells generate さ れ る an acidification smothering が masato and し て い る こ と が わ か っ た. は こ れ ら の results, new し い long-term rights の を concepts in stopping す る こ の で あ り, pain 覚 allergy の メ カ ニ ズ ム を interpret す る big き な hand が か り と な る で あ ろ う.

项目成果

Asai Tatsuya: "Intrinsic optical signals in the dorsal horn of rat spinal cord slices elicited by brief repetitive stimulation"European Journal of Neuroscience. 15・11. 1737-1746 (2002)

浅井达也：“短暂重复刺激引起的大鼠脊髓切片的内在光学信号”欧洲神经科学杂志 15・11（2002）。

Kusudo Kei: "Inhibitory effect of caffeine on C-fibre-evoked excitation in the rat spinal dorsal horn recorded under Ca(2+)-free condition : an interaction with halothane"Neuroscience Letters. 336・1. 17-20 (2003)

Kusudo Kei：“咖啡因对无 Ca(2+) 条件下记录的大鼠脊髓背角 C 纤维诱发的兴奋的抑制作用：与氟烷的相互作用”神经科学快报 336・1 (2003)。

村瀬 一之: "脳機能の解明:生命科学の主潮流[第12章5節]脊髄後角膠様質における神経興奮可塑性のイメージング:メタ可塑性と痛みの調節"ガイア出版、赤池紀扶 他編. 483-492 (2002)

Kazuyuki Murase：“大脑功能的阐明：生命科学的主要趋势 [第 12 章，第 5 节] 背角胶质组织中神经兴奋可塑性的成像：变形和疼痛调节”Gaia Publishing，Norifu Akaike 等人编辑。 483-492 (2002)

Ikeda Hiroshi: "Effects of corticotropin-releasing factor on plasticity of optically recorded neuronal activity in the substantia gelatinosa of rat spinal cord slices"Pain. 106・1-2. 197-207 (2003)

池田浩：“促肾上腺皮质激素释放因子对大鼠脊髓切片胶质质中光学记录的神经元活动的影响”疼痛106・1-2（2003）。

Ruscheweyh Ruth: "Distinctive membrane and discharge properties of rat spinal lamina I projection and unidentified neurons in vitro"Journal of Physiology. 555・2. 527-543 (2004)

Ruscheweyh Ruth：“体外大鼠椎板 I 投射和未识别神经元的独特膜和放电特性”生理学杂志 555・2（2004 年）。