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，当通过截肢或对周围感觉神经的损害阻断传入的输入时，重塑发生在丘脑核中，而这种重塑可能是幻影疼痛的原因。但是，没有关于在突触水平上进行功能分析其重塑的报告。小鼠体感丘脑的投射细胞在幼年期间经历了许多传入的人类力（内侧毛带突触输入），但后来，随着电路的完善，它们仅在21日出生时仅由一个内侧毛发纤维输入。在21天大的小鼠中，三叉神经（Sinorbital神经）的第二个分支传达了胡须的感觉以阻断传入的输入，一周后，通过切片块块夹紧方法分析了内侧胶带突触的特性。结果，发现在切割胸神经的组中，预测的细胞再次受到大量内侧毛带纤维的控制。新近投影的突触后电流（EPSC）通过内侧发带纤维的振幅小于对照EPSC，并且通过AMPA受体介导的组件的衰减时间延长了。在对照组和眶下神经裂解组中，对每种单个纤维的微观EPSC进行定量分析表明，裂解组的新投射的内侧毛发纤维的后部突触部分的AMPA受体性质变化。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受体的功能表达增加所致。这表明，丘脑传入突触的接线变化和发射机受体的改变可能仅发生在外周感觉神经切割后的一周。这些变化可能是灭绝传入输入（例如幻影疼痛）引起的症状的基础。