前帯状皮質を介する新しい疼痛制御回路の役割解明

プログラム

医学系研究助成　精神・神経・脳領域

所属機関

兵庫医科大学

所属部署

医学部　生理学　神経生理部門

キーワード

前帯状皮質（ACC）　痛み　前障（CLA）　左右脳相互作用　体性感覚

研究結果の概要

痛みは生体の警告系として重要な役割を果たすが、過度な痛みや慢性痛は患者のQOLを著しく損なうため、痛みの神経回路基盤の解明による画期的な鎮痛薬の開発が急務の課題である。前帯状皮質（ACC）は、痛みなどの不快な感覚に応答し、痛みの処理や慢性化に関与し、近年、痛み情報処理におけるACCの神経投射特異的な役割が徐々に明らかにされている。しかし、ACCの疼痛制御における役割の全容や神経回路機構の詳細には依然として不明な点が多く残されている。そこで申請者はACCを介する新たな疼痛制御神経回路の探索を目的とし、ACC神経の投射を網羅的に解析した。その結果、ACC神経はほとんどの投射領域で両側性に投射して同側の神経核に強い投射を持つが、前障（CLA）では同側と比較して対側により強い投射を持つことを発見した。電気生理学及び行動学的な解析から、申請者らは対側CLA に投射するACC神経はCLA投射神経の活動を誘起し、皮質内の局所抑制性神経回路を利用することで対側ACC神経活動を抑制、左右ACC間の優位性決定に関与し、競合する感覚入力に対する行動の意思決定に関与することを示した。

公表論文

1. Anterior cingulate cross-hemispheric inhibition via the claustrum resolves painful sensory conflict, Commumications Biology, 7 330, 2024/3/15
2. Optogenetic inhibition of spinal inhibitory neurons facilitates mechanical responses of spinal wide dynamic range neurons and causes mechanical hypersensitivity, Neuropharmacology, 242 109763, 2024/1
3. Voltage-gated calcium channel subunit α2δ-1 in spinal dorsal horn neurons contributes to aberrant excitatory synaptic transmission and mechanical hypersensitivity after peripheral nerve injury, Frontiers in Molecular Neuroscience,16 1099925, 2023/3/23