痛みを増強・抑制する２つの視床-皮質回路の、青斑核によるバランシング機構の解明

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痛みの感じ方は、気分、意欲、覚醒度といった、身体内部の状態により変化する。例えば歯痛の発生はランダムではなく、一日のうち早朝に発生頻度のピークがある。青斑核は覚醒に働くため、痛みの感度の日内変動に重要であると考えられる。青斑核の下行性痛覚抑制における作用機序はよく調べられている。しかし、痛みが視床から大脳皮質感覚野へと伝わる回路での痛みの調節機構は研究が進んでいない。申請者は最近、大脳皮質６層の皮質-視床投射ニューロンが抑制性介在ニューロンと特殊な局所回路を形成し、皮質４層のニューロンを抑制することを解明した。この特殊な局所回路は、視床の正中核群により活性化され、感覚入力の感度を下げる回路として働くと考えられる。一方、最近の国際共同研究において、痛みを大脳皮質に伝える視床の後核群(Po/VPM)は、覚醒状態で、皮質への入力を増強させることを発見した。つまり後核群-皮質投射は、感覚入力の感度を上げる回路と考えられる。さらに共同研究において、覚醒度の違いにより、痛み刺激に対する反応の強さが変化することを明らかにした。このように、痛みを伝える視床-皮質回路には、痛みを伝達・増強する回路。そして、痛みを抑制する回路の、少なくとも2種類があると考えられる。この２つの拮抗する視床-皮質回路が、青斑核によりバランシングされ、大脳皮質において、身体内部の状態に応じた痛覚の認知を生じるのではないか、と申請者は考えた。本研究では、視床における青斑核の機能に注目する。痛みを大脳皮質へ伝達して感度を増強する回路と、感度を抑制する回路、この2つを、青斑核がどのようにしてバランシングし、身体内部の状態に応じた痛みの認知を生じるのか？が、学術的な「問い」である。青斑核による2つの視床-皮質回路のバランシング機構を明らかにして、このバランシングを標的とした新しい鎮痛薬の開発に必要な基礎データを提供する。