求心性入力依存的な視床内神経回路可塑性の研究:幻影痛の発生機序とその臨界期の解明

丘脑内神经回路可塑性依赖于传入输入的研究：阐明幻痛产生机制及其关键期

基本信息

批准号：
09J00032
负责人：
竹内雄一
金额：
$ 0.45万
依托单位：
The Graduate University for Advanced Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00032/
关键词：
視床内側毛帯シナプスパッチクランプ法リモデリング幻影痛 GluR2

项目摘要

四肢の切断や末梢感覚神経の損傷によって求心性入力が遮断されると、視床核においてリモデリングが生じることが知られており、そのリモデリングが幻影痛の原因である可能性がある。しかしながら機能的にシナプスレベルでそのリモデリングを解析した報告はない。マウス体性感覚視床の投射細胞は幼若期において多数の求心性人力(内側毛帯シナプス入力)を受けるが、その後回路の洗練に伴い生後第21日までにただ一本の内側毛帯繊維入力に支配されるようになる。生後21日のマウスにおいて、髭の感覚を伝える三叉神経第二枝(眼窩下神経)を切断して求心性入力を遮断し、一週間後に内側毛帯シナプスの性質をスライスパッチクランプ法により解析した。その結果、眼窩下神経を切断した群では投射細胞が再び多数の内側毛帯繊維人力に支配されるようになることが分かった。新しく投射した内側毛帯繊維を介するシナプス後電流(EPSCs)はコントロールEPSCsに比べて、その振幅が小さく、AMPA受容体を介する成分の減衰時間が延長していた。コントロール群と眼窩下神経切断群に関して、単一繊維ごとに微小EPSCsの素量解析を行ったところ、切断群において新しく投射した内側毛帯繊維のシナプス後部においてAMPA受容体の性質変化が示唆された。電流電圧曲線解析および薬理学的な解析からその性質変化はGluR2サブユニットを含むAMPA受容体の機能的な発現が増大しているためであることが明らかになった。以上により、末梢感覚神経の切断からわずか一週間で視床求心性シナプスの配線変化および伝達物質受容体の変化が生じうることが明らかとなった。これらの変化は幻影痛など除求心性入力によって生じる症状の基盤である可能性がある。

众所周知，当由于肢体截肢或周围感觉神经损伤而导致传入输入受阻时，丘脑核团会发生重塑，这种重塑可能是幻痛的原因。然而，目前还没有对突触水平的重塑进行功能分析的报道。小鼠体感丘脑中的投射细胞在幼儿期接收大量传入力（内侧丘系突触输入），但随着电路变得更加复杂，到生命的第 21 天，它们仅接收一种内侧丘系纤维输入。经过。在 21 天大的小鼠中，传递胡须感觉的三叉神经（眶下神经）的第二个分支被切断以阻止传入输入，一周后，使用切片膜片钳分析内侧丘系突触的特性方法。。结果发现，在眶下神经被切断的组中，投射细胞再次受到大量内侧丘系纤维的控制。由新投射的内侧丘系纤维介导的突触后电流 (EPSC) 与对照 EPSC 相比，AMPA 受体介导的成分具有更小的振幅和更长的衰减时间。对对照组和眶下神经横断组中每根纤维的微小 EPSC 进行定量分析表明，横断组中新投射的内侧丘系纤维的突触后区域的 AMPA 受体的特性发生了变化。电流-电压曲线分析和药理学分析表明，性质的变化是由于含有GluR2亚基的AMPA受体功能表达增加所致。上述结果表明，在周围感觉神经横断后的短短一周内，丘脑传入突触的接线变化和递质受体的变化就可能发生。这些变化可能是由传入神经输入障碍引起的症状的基础，例如幻痛。