歯痛の位置情報を処理する大脳皮質部位の解明

阐明处理牙痛位置信息的大脑皮层区域

基本信息

批准号：
22K09920
负责人：
藤田智史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

歯科臨床ではしばしば原因となる歯と異なる歯が痛いと錯覚する「歯痛錯誤」が上顎、下顎の間で認められる。感覚を最終的に処理する大脳皮質には、上下顎の情報が混ざるが機構となっていること考えられる。実際、過去のラットにおける膜電位感受性色素を用いたマクロイメージングでは、上下顎の臼歯歯根膜を短時間刺激した時に応答する領域は一次体性感覚野、二次体性感覚野と島皮質の境界領域の2ヵ所に存在し、その大半は重複し体部位局在が明確でないことが明らかとなっている。一方で、近年、マウスにおけるカルシウムイメージングで連続刺激をした時の応答は、ラットとは異なり、一次体性感覚野、二次体性感覚野、島皮質の3ヵ所に応答領域が認められることが報告されている。このように、大脳皮質のどこで歯の情報処理をしているのかは未だ不明な点が多い。本年は、この違いが観察手法によるものか、刺激方法によるものなのか、種差によるものなのかを明らかにするため、マウスにおける膜電位感受性色素を用いたマクロイメージングを行った。ウレタン麻酔下で、島皮質と二次体性感覚野の境界を中心に開窓を行い、同部位の応答を負荷した膜電位感受性色素の輝度変化として捉えた。短時間刺激に対する応答は、マウスでもラットと同様に一次体性感覚野および島皮質の背側あたりの2ヵ所から始まった。また、過去の連続刺激を行った時のカルシウムイメージングとは異なり、2次体性感覚野に独立した応答を示す個体は少数であった。上下顎の応答領域はラットと同様にほぼ重なる様子が認められた。これらのことから、歯根膜からの情報を受容している大脳皮質部位はラットとマウスの間に大きな差は無いことが示唆された。現在、連続刺激に対する応答の記録解析を進めており、その結果から、過去の報告の差異が生じる理由や、情報処理に関わる部位の解明が進むことが期待される。

在牙科临床实践中，经常在上颌和下颌之间观察到“牙痛错觉”，患者错误地认为引起疼痛的牙齿是另一颗牙齿。据认为，其机制是来自上颌和下颌的信息在大脑皮层中混合，最终处理感觉。事实上，过去使用膜电压敏感染料对大鼠进行的宏观成像显示，当上、下磨牙的牙周韧带受到短暂刺激时，做出反应的区域是初级体感皮层，即次级体感皮层和下颌体感皮层之间的边界。据揭示，它存在于该区域的两个位置，其中大部分重叠，其身体位置尚不清楚。另一方面，近年来，小鼠的钙成像显示，小鼠对连续刺激的反应与大鼠不同，反应区域分布在三个区域：初级体感皮层、次级体感皮层和岛叶皮层。已被报道。因此，目前还不清楚牙齿信息是在大脑皮层的哪个位置进行处理的。今年，为了弄清楚这种差异是由于观察方法、刺激方法还是物种差异造成的，我们使用膜电压敏感染料对小鼠进行了宏观成像。在聚氨酯麻醉下，在岛叶皮层和次级体感皮层之间的边界中心开窗，并以加载的膜电压敏感染料的亮度变化来捕获同一区域的响应。与大鼠相似，小鼠对短期刺激的反应始于两个部位：初级体感皮层和岛叶皮层的背侧部分。此外，与以前进行连续刺激时的钙成像不同，只有少数个体在次级体感皮层中表现出独立的反应。据观察，与大鼠一样，上颌和下颌的反应区域几乎重叠。这些结果表明，大鼠和小鼠在从牙周韧带接收信息的大脑皮层区域中没有重大差异。我们目前正在分析对持续刺激的反应记录，希望结果能够进一步阐明过去报告中的差异原因以及涉及信息处理的部分。