関節拘縮に伴って起こる痛みのメカニズムに関する電気生理学的研究

関節拘縮モデル動物では、脊髄後角細胞は関節運動に対して過敏に反応する細胞の分布が増加し、同時に、細胞自体の性質が変化することによって非侵害刺激から侵害刺激まで広く反応する性質を持つ広域作動性ニューロンの割合が増加していることが知られている。この変化の原因としては、関節の不動化により1、関節周囲の感覚受容器(メカノレセプターなど)から脊髄への信号が減少すること、2、関節周囲の感覚受容器や筋紡錘が形態学的変化を起こし異常な信号を出力することなど、一次感覚線維を介して脊髄へ入力される信号の変化に影響されていると考えられる。そこで我々は、関節拘縮モデル動物を用いて一次感覚線維から単一活動電位を検出することで、拘縮関節の周囲の感覚受容器や筋紡錘から出力される異常な信号を捉える研究を進めている。これまで、正常ラットの膝関節への運動刺激や機械的皮膚刺激に対して反応する単一神経活動電位を伏在神経から導出し、正常データの集積に努めてきた。同時に、ラットで膝関節拘縮モデル、および、高濃度の局所麻酔薬を用いた膝関節神経障害モデルの作製を試みてきた。現在、これらのモデルの伏在神経からデータを集積しており、正常データと比較検討中である。さらに、膝関節拘縮モデルに通常の関節運動を再開させ、拘縮が回復した時点での脊髄後角細胞および一次感覚線維の反応を観察することで、脊髄および末梢レベルでの神経の可塑的変化の有無についても調査を行うつもりである。今後は、これらのモデル動物をさらに改良し、それらを用いた電気生理学的実験を遂行していく予定である。

関節拘縮モデル動物では、脊髄後角細胞は関節運動に対して過敏に反応する細胞の分布が増加し、同時に、細胞自体の性質が変化することによって非侵害刺激から侵害刺激まで広く反応する性質を持つ広域作動性ニューロンの割合が増加していることが知られている。この変化の原因としては、関節の不動化により1、関節周囲の感覚受容器(メカノレセプターなど)から脊髄への信号が減少すること、2、関節周囲の感覚受容器や筋紡錘が形態学的変化を起こし異常な信号を出力することなど、一次感覚線維を介して脊髄へ入力される信号の変化に影響されていると考えられる。そこで我々は、関節拘縮モデル動物を用いて一次感覚線維から単一活動電位を検出することで、拘縮関節の周囲の感覚受容器や筋紡錘から出力される異常な信号を捉える研究を進めている。これまで、正常ラットの膝関節への運動刺激や機械的皮膚刺激に対して反応する単一神経活動電位を伏在神経から導出し、正常データの集積に努めてきた。同時に、ラットで膝関節拘縮モデル、および、高濃度の局所麻酔薬を用いた膝関節神経障害モデルの作製を試みてきた。現在、これらのモデルの伏在神経からデータを集積しており、正常データと比較検討中である。さらに、膝関節拘縮モデルに通常の関節運動を再開させ、拘縮が回復した時点での脊髄後角細胞および一次感覚線維の反応を観察することで、脊髄および末梢レベルでの神経の可塑的変化の有無についても調査を行うつもりである。今後は、これらのモデル動物をさらに改良し、それらを用いた電気生理学的実験を遂行していく予定である。