脳深 部刺激 に よる除痛 に関す る基礎的研究
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(2) 530. 和. 仁. る33)38).. 孝. 夫. め る こ とに あ る.. 我 々 の 臨 床 結 果38),そ の 後 の 臨 床 論 文46)か らし 実. て 電 気 刺 激 に よ る 除 痛 は 確 か に 得 ら れ る.し か し そ の 除 痛 の メ カ ニ ズ ム に 関 して は い ま だ 不 親 な 点 が 多 い.従. っ て この た び は この 電 気 刺 激 に. よ る除 痛 の メ カ ニ ズ ム に つ い て 研 究 を行 っ た. と こ ろ で,痛. み に 関 す る研 究 に は まず 優 れ た. 痛 み の モ デ ル が 必 要 で あ る.し か し従 来 の 痛 み の 研 究 は も っ ぱ ら 末 梢 痛(afferent pain orperipheral. pain)の. pain, excess. モ デ ル を使 用 して. 験. 方. 実 験 は,体 重2.9〜3.9kgの. してGG破. 壊 を行 っ て い な い 健 常 ネ コ4頭. 内 に 同 定 し,そ の ニ ュ ー ロ ン発 火 に お よぼ す 内 包あ るいは視 床知 覚 中継核 の電気 刺激 の影響 を 検 討 した.(2)の1.次. にdeafferentedpainの. 床 上 特 に 問題 とな っ て い る の は視 床 痛 に 代 表 さ. た ネ コ12頭 を用 い34), GG切. れ るdeafferented. STNcd内. は ま ずdeafferented. pain研. こで著 者 ら. 究 の為 のモ デルの. 作 製 を 試 み た34).即 ちネ コの 一 側 三 叉 神 経 ガ ッセ ル 神 経 節(Gasserian. ganglion:. GG)を. 完全 に. activity. 側 の み の 一 側 のGGを. 断 後 切 断 側(左 側). (DH)に. 中 継 核 電 気 刺 激 の 影 響 を検 討 した. ② の2:さ らにGG切. 断 ネ コ12頭 の う ち6頭. 経 脊 髄 路 核 尾 側 亜 核(subnucleus. ど うか の 検 討 を行 っ た.. caudalis. STNcd)内. of. で高振. byper. 対す る内包 あるい は視床知 覚. 切 断 に よ り視 床 レベ ル で もDHが. nucleus:. 切断し. で 誘 発 され るdeafferentation. 切 断 す る と切 断 後10日 目頃 よ リ切 断 側 の 三 叉 神. spinal trigeminal. を用. い顔 面 の侵 害 刺 激 に応 ず る ニ ュー ロ ン をSTNcd. モ デ ル と して,左. あ る.そ. 成 熟 ネ コ16頭 を用. い以 下 の 手 類 で 行 っ た.(1)ま ず 末 梢 痛 モ デ ル と. 行 わ れ て き た4)5)12)36)49).とこ ろが 脳 神 経 外 科 の 臨. painで. 法. を 用 い, GG 誘 発 され るか. 次 に 実 験 の 詳 細 に つ い て そ の 方 法 を述 べ る.. 幅 で 持 続 性 の 自然 発 火 を示 す ニ ュ ー ロ ン が 認 め. ま ず 実 験(1)で は4頭. ら れ る よ う に な る.こ. の ネ コ を用 い て,一 側 顔 面. の 侵 害 刺 激(pinprick:鋭. い 針 で 突 く, pinch:. 節 切 断 後 の 日時 の 経 過 と と もに 著 明 とな り,よ. 鉗 子 な どで 皮 膚 を挟 む)に. 応 ず るニュー ロ ンを. り持 綾 的 で 比 較 的 振 幅 の そ ろ っ た高 電 位 のdeaf. 同側STNcd内. の ニ ュ ー ロ ン発 火 は 神 経. に 同定 し た の ち,侵. 害 刺 激 を与. (DH)を. 示 す よ うに こ. え た の と反 対 側 あ る い は 同 側 の 内 包 お よ び視 床. な る34).そ して こ の 間 ネ コはGG切. 断側 の 顔 面. 知 覚 中継 核(後. を た え ず ケ ー ジ に こ す りつ け る,ひ. っ か く,な. posteromedialis:. ferentation. hyperactivity. 内側 複 側 核, nucleus VPM)の. 電 気 刺 激 を行 い,. どの 異 常 行 動 を呈 し,こ の よ うな 異 常 行 動 は 日. STNcd内. 時 の 経 過 と と もに 強 くな る.さ. 経 節切. に こお よ ぼ す 影 響 を検 討 した.実. モル フ. てatropine. 断 に よ り誘 発 さ れ たSTNcd内. らに,神 のDHは. ventralis. は こ同定 し た侵 害 受 容 ニュ ー ロンの 発 火 験 は前投薬 と し. sulfate (0.03mg/kg,. ィ ン投 与 あ る い は 中 脳 中心 灰 白質 の 電 気 刺 激 で. し, ketamine. は 抑 制 を受 け な い こ と をす で に示 した34)そ して,. 酔 下 に 手 術 操 作 を行 っ た.ま. (10mg/kg,. i.m.)を. i. m.)に. 使用. よ る初 期 麻. ず 気 管 内挿 管 を行. 以 上 の 種 々 の 実 験 結 果 か らDHはdeafferented. い 東 大 脳 研 式 固 定 器 に 頭 蓋 を 固 定 し, pan. painと. cronium. 深 い 関 連 性 を有 す る もの と推 論 され た34).. 今 回 は, ① まず 健 常 ネ コ を 用 い た 末 梢 痛 モ デ ル ネ コ に 対 して 視 床 知 覚 中 継 核 お よ び 内 包 の 電 気 刺 激 を 行 い,そ. の 除 痛 効 果 を検 討 し た の ち,. ② 前 記 の よ うなGG切 painの. 断 ネ コ をdeafferented. モ デ ル ネ コ と して 使 用 し,視 床 知 覚 中継. bromide. (0.1mg/kg/1〜2hr,. で 無 動 化 を 図 りvolume‑limited (lgarasi Ika‑Kogyo を用 いroom. Respirator,. i.m.) respirator. Model. B2). airに よ る調 節 呼 吸 と した 。 さ ら. に 頸 髄 の 動 揺 を避 け る 目的 で 両 側 の 気 胸 を作 成 し た 後,適. 宜 血 液 ガ ス 分 析 を行 い,呼. 核 お よび内 包電気 刺激 に よる除痛効 果 を検討 し た 。 本 研 究 の 目的 は 臨 床 上 問 題 に な る 中 枢 性 疼. ー レー シ ョ ン を 行 い 血 圧 を モ ニ ター し た.さ. 痛 に 対 して,実. に 保 温 器 を用 い て 体 温 を保 持 した.こ. 際 に視床 知覚 中継核 あるい は内. 調 節 した.ま. 吸 回 数,. tidal volumeを. た動 ・静 脈 カ ニ ュ ら. の よ うな. 包 の 電 気 刺 激 が 除 痛 に 有 効 で あ る の か ど りか の. 条 件 化 で まず 後 頭 下 間 頭 をお こ な い 大 孔 後 縁 を. 検討 の手 掛か りひい ては除痛 の メカニ ズム を求. 十 分 に切 除 し,小 脳 下 部(両. 側 扁 桃)を. 吸 引除.
(3) 脳 深部 刺激 に よ る除痛 効 果に関 す る基礎的 研究 去 し て 第4脳. 室 閂(obex)お. よび頸髄 最上 部 を. 露 出 した.そ. して 直 視 下 にobexか. 〜2㎜ ,正 中 か ら外 側 へ2.5〜4.0mmの へ,電. ら尾 側 へ0 範 囲 内9)34). 極 把持 装 置に装 着 され た ステ ンレス製微. 小 電 極(Unique K〜1MΩ. 531. Medical社. 製,先. 端5μm,. の 細 胞 外 記 録 用 電 極)を. 500. 刺 入 し,同. 側. 顔 面 の 侵 害 刺 激 に 応 ず る ニ ュー ロ ン の 発 火 の 状 態 を 観 察 し た.更. に 歯 科 用 ド リル を 用 い て,頭. 蓋 頭 頂 部 に 小 穿 孔 を 開 けSnider‑Niemerの 譜43). , Jasperの. 図 譜22),を. 左 側 の 一 側 内 包(A:+17.0, 1.0〜5.0)(Fig.. 1)あ. L:4.5〜5.5,. L:6.0,. (Unique. 外 径0.7mm電. 製)を. 刺 入 し,同. 気 刺 激(2〜3V,巾0.5msec,矩. input (Nihon ‑8201)を Koden,. 1. 内包 刺 激電 極 の 先端 部 分 (a): Kliiver‑Barrera染. 色 に よ るA:+17. の ネ コ脳 冠 状 断 (b):H:+3の. 高 さ の ネ コ脳 水 平 断. そ れ ぞ れ(←)は,右 を示 す。. 内 包刺 激電 極 の先 端. Fig. 2. pulse)を. 行 っ. の ニ ュ ー ロ ン 活 動 の 観 察 は, high. impedanceprobeお Koden, 介 して VC‑7. (300〜10kHz)を. Fig.. 部 の 電. 形 波 でsingle. ら50Hzのtrain. た. STNcd内. H:+. ス テ ン レ ス製 同 芯 円 電 極. Medical社. ま た は8Hzか. また は. る い はVPM(A:+8.5,. H:+1.0〜2.0)に. 極 間 距 離1.0mmの. 図. 参 照 し て,右. よび前置増 幅 器. Microelectrode ,. high. A,. gain. AMP,. amplifier. AVB‑2),フ. 通 し て,ブ. MEZ (Nihon. ィ ル タ ー ラ ウ ン管 オ シ ロ ス. 実験 方 法(模 式 図) 微小 電 極 か ら導 出 され たニ ュー ロ ン発 火 を 前 置増 幅 器 を介 してブ ラウ ン管 上 で観 察す る と同時 に デー タ ・レ コー ダに 記録 した。 また 同時 に 内包 あ るい はVPM電. 気 刺激 の. 信 号 も別 の チ ャ ンネ ル で記録 した。.
(4) 532. 和. 仁. コー プ で 観 察 す る と 同 時 に ごデ ー タ ・レ コ ー ダー (SONY. Data. し た(Fig.. Recorder,. 2).こ. ketamine麻. DFR‑3915)に. れ ら の 観 察,記. 孝. 夫. 左 右 対 称 部 位 で観 察,記 録 をす る よ う心 が け た.. 記録. 次 に 実 験(1)と同 様 の 方 法 で 左 側 あ る い は右 側 の. 録 は初期 投 与. 内 包 電 気 刺 激 を行 い,視 床 内 ニ ュ ー ロ ン の 活 動. 酔 の 影 響 が きれ る と考 え られ る4時. に お よ ぼ す 影 響 を検 討 し た.実. 間 以 降36)に行 い,さ ら に実 験 中 は 手 術 創 お よび 頭. 記 と 同 様 に 記 録 部 位,刺. 蓋 の 圧 迫 固 定 点 に0.5%. を行 っ た.. xylocaine. hydrochlor. ideの 局 注 を適 宜 繰 り返 し た.ま た ニ ュー ロ ン発 火 の 頻 度 を定 量 的 に 分 析 す る為,小 型 コ ン ピ ュ ー ター(Snn ‑ei Sokki , 7T08型signalproces. 験 終 了 後 は,前. 激 部 位 の 組 織 学 的 同定. 尚,以 上 の 実 験 は 前 述 の 通 り総 数16頭 の ネ コ か ら 同 定 さ れ た ニ ュー ロ ン を用 い て 行 っ た が,. sor)を 用 い,単 位 時 間 あ た りの ニ ュ ー ロ ン 発 火. そ の う ち 明 瞭 で 長 時 間 に わ た り分 析 可 能 な ニ ュ ー ロ ン活 動 が 得 られ た も の に つ い て は ,そ の 一. 数 を示 す ヒ ス トグ ラ ム(spike. 個 の 同 一 ニ ュ ー ロ ン を用 い て,反 対 側 の み な ら. gram)を. 作 成 した.実. frequency. histo. 験 終 了 後 は 直 ち に 脳 を10. ず 同 側 の 上 位 脳(IC,. VPM)刺. 激 の 影 響 を検 討. %ホ ル マ リ ン 液 で 灌 流 固 定 し,パ ラ フ ィ ン包 埋. した 場 合 もあ り,以 下 述 べ る各 実 験 で の ニ ュー. に よ り厚 さ10μmの 連 続 切 片 を作 成 し, Kluver‑. ロ ン総 数 とそ れ ぞ れ 各 分 析 に 用 い られ た ニ ュー. Barrera,. ロ ン数 の 総 和 は 一 致 し な い 場 合 が あ る.. HE,お. よ びNissl染. 色 に よ り記 録 部. 位 お よ び 刺 激 部 位 の 同 定 を行 っ た. 次 に 実 験(2)の1で た.ま. 実 は12頭 の ネ コ を用 い て行 っ. ず 無 菌 的 に 側 頭 開 頭,硬. 膜 外 経 由 で左 側. 実 験(1). STNcd内. 験. 結. 果. に おけ る侵 害 受 容 ニ ュー ロ. の み の ガ ッ セ ル 神 経 節(GG)をbipolar. ン の 発 火 にお よぼ す 内包 お よ びVPM電. coagulatorを. の影響. 使 用 し,で き る だ け 完 全 に 凝 固 切. 断 した34).抗生 物 質 の 投 与 に よ り創 部 感 染 を防 ぎ,. 気刺激. 同 側 顔 面 に 対 す る侵 害 刺 激 に 応 じ たSTNcd. 術 後 管 理 も厳 重 に行 い24〜72日 間 生 存 させ た 後,. 内 ニ ュ ー ロ ン の う ち分 析 可 能 な 単 一 ニ ュ ー ロ ン. 実 験(1)様と同の手技によリ実験を行. 登 火 を 記 鍮 し得 た の は4頭. っ た.な. お. の ネ コか ら同 定 さ れ. 術 後 創 部 感 染 の み られ た もの や 体 力 の 衰 え た ネ. た21個 で あ っ た.こ れ らの ニ ュ ー ロ ン は 全 て,. コ は 除 外 し た.即. 顔 面 の 侵 害 刺 激 お よ び触 刺 激 の 両 方 に 応 じ る 広. ち ま ずobexお. よび頸髄 最上. 部 を 露 出 し,実 験(1)で使 用 した 細 胞 外 記 録 用 微. 作 動 域 ニ ュー ロ ン(wide. 小 電 極 を,左 側(denervated. on: WDRN)で. (obexか. ら尾 側0〜2.0mm,正. side)のSTNcd 中 か ら2.5〜4.0. magnocellular. dynamic. あ り,主 に 第 Ⅲ 層(大 細 胞 層: layer)と. そ れ よ り も腹 側 の,背. mm外 側 の 範 囲)34)に刺 入 し,ニ ュー ロ ン活 動 を 記. 側 あ る い は 腹 側 網 様 亜 核(dorsal. 録 した.こ. reticular subnucleus)に. の 微 小 電 極 を上 記 の 如 きSTNcdの. 範 囲 内 で,い. くつ か の トラ ク トで 脊 側 表 面 よ り. わず か ず つ 刺 入す る こ とに よ りSTNcd内 を 示 す ニ ュ ー ロ ン を 同 定 し た 後,さ. range neur‑. こ れ らSTNcd内. or. ventral. 分 布 して い た34).. の 侵 害 受 容 ニ ュ ー ロ ンに 対 す. る 内 包 電 気 刺 激 に よ る影 響 を観 察 ・記 録 した.. でDH. ら に 実 験(1). ま ず4頭. の ネ コの うち2頭. か ら得 ら れ た4個. の. と同 様 の 方 法 で一 側 の 内 包 あ る い はVPMの. 電. 論 ユ ー ロ ンに 対 し て.記 録 側 とは 反 対 側 の 内 包. 気 刺 激 を行 いSTNcd内. お. 刺 激 を行 った と こ ろ,そ. の う ち2個. が 明 らか な. よ ぼ す 影 響 を観 察,記 録 した.ま た 実 験 終 了 後,. 抑 制 を受 け た(Fig. 3 (a)).次 に4頭. の ネ コか ら. 組 織 学 的 検 索 を行 っ た.. 同 定 さ れ た6個 のSTNcd内. 実 験(2)の2で. のGG切. 断モデ ル ネ コを. 用 い 視 床 内 ニ ュ ー ロ ン でDHに. 関 す る検 討 を行. っ た.即. は6頭. ニ ュ ー ロ ンのDHに. ち, GG切. を 確 認 の 後,右. 断 側(左 側)STNcd内. でDH. あ るいは左側 の視 床 にス テ ンレ. ロ ン に 対 し て,そ. の 記 録 ニ ュー ロ ン と 同側 の 内. 包 刺 激 を行 っ た とこ ろ3個 が 対 側 内 包 刺 激 の 場 合 と 同様 の 抑 制 を うけ た(Fig. 次 に 同 様 に してSTNcd内. ス 製 微 小 記 録 針 を 刺 入 しニ ュー ロ ン活 動 を観 察. ロ ンに 対 す るVPM電. 記 録 した.な. まず4頭. お 同一 ネ コにお いては で きるだけ. の侵 害 受 容 ニ ュー. 3 (b)). の 侵 害 受 容 ニ ュー. 気 刺 激 の 影 響 を検 討 した .. の ネ コの う ち2頭 か ら得 られ た,顔. 面.
(5) 脳 深部 刺激 に よ る除 痛効 果 に関 す る基礎 的研究. Fig.. 3. STNcd内 (a):顔 のtrain. の 侵 害 受 容 ニ ュ ー ロ ンの 発 火 は こ及 ぼ す,内 面 へ の 侵 害 刺 激(sustained pulseあ. (b):(a)と 同 様 に,記. る い はsingle 録STNcdと. pinch)で pulse. 包 刺激 の影 響. 誘 発 さ れ たSTNcd内. stimulationに. ニ ュ ー ロ ン 活 動 の う ち,対. 側 内包. よ り),そ の 発 火 が 抑 制 さ れ る も の が あ っ た 。. 同 側 の 内 包 電 気 刺 激 に よ っ て も 明 ら か な 抑 制 効 果 が 認 め ら れ る もの. が あ った。 (a)(b)のそ れ ぞ れ 下 段 はspike. 533. frequency. histogramを. 示 す。.
(6) 534. Fig.. 和. 4. 侵 害 刺 激 に 応 ず るSTNcd内 (a):顔 pulse. よ り,そ. (b):(a)と 同 様 に,記. 録STNcdと. (a)(b)のそ れ ぞ れ 下 段 はspike. 孝. 夫. ニ ュ ー ロ ン の 発 火 に 及 ぼ す,. 面 の 痛 み 刺 激 に 応 ず るSTNcd内 stimulationに. 仁. VPM電. 気 刺 激 の影 響. ニ ュ ー ロ ン の う ち,対 側VPMのtrain. pulseあ. る い はsingle. の発 火 が 抑制 され る もの があ った。 同 側 のVPM電 frequency. 気 刺 激 に よ っ て も抑 制 が 認 め ら れ る もの が あ っ た。. histogramを. 示 す。.
(7) 脳深部 刺 激 に よる除痛効 果 に関す る基礎 的研 究 の侵 害 刺 激 に 応 ず るSTNcd内 に対 して,そ. ニ ュ ー ロ ン3個. の 記 録 側 と は 反 対 側 のVPM刺. 535. この12頭 か ら 同 定 さ れ たDHを. 激. ニ ュ ー ロ ン の う ち9頭. 示 す103個 の. の ネ コか ら 同 定 され た76. を行 っ た と こ ろ2個 が 明 らか な抑 制 をうけ た(Fig.. 個 に 対 し て,左 右 い ず れ か 一 側 あ る い は 両 側 の. 4 (a)).さ らに 同 様 に 侵 害 刺 激 に 応 ず るSTNcd. 内 包 刺 激 を行 いDHに. 対 す る影 響 を検 討 した.. 内ニ ュ ー ロ ン1個. に 対 して そ の 記 録 ニ ュー ロ ン. まず9頭. と同 側 のVPM刺. 激 を行 っ た と こ ろ 明 らか な抑. DHを. 示 す60個 の ニ ュー ロ ンに 対 して 反 対 側(右. 側)の. 内 包 刺 激 を行 っ た と こ ろ30個(50%)の. 制 が 認 め ら れ た(Fig. 実 験(2)の1.. GG切. モデ ル)のSTNcd内. 4 (b)). 断 ネ コ(deafferented. activity (DH)に. でのdeafferentation. pain. 次 に 同 様 に 同 じ9頭 の ネ コで 同定 され たDHを. 気. 刺 激 の影 響 GG切. で 同定 され た. ニュ ー ロ ン発 火が 明 らか に 抑 制 され た(Fig. 5 (a)).. hyper. 対 す る 内 包 お よ びVPM電. の ネ コ の 左 側STNcd内. 断 ネ コの う ち 切 断 側(左 側)のSTNcd. 示 す33個 の ニ ュ ー ロ ンに 対 し て 同 側(左. 側)の. 内 包 刺 激 を行 っ た と こ ろ13個(39%)が. 抑制 を. 受 け た(Fig. 5 (b)).さ ら に こ の よ うに 内 包 刺 激. 内 か ら分 析 可 能 な ニ ュー ロ ン 発 火 が 得 られ,し. に よ る 影 響 を検 討 し たDHを. か もそ の う ちDHを. ュ ー ロ ンの うち 同一 の ニ ュ ー ロ ン に 対 して 対 側. 示 す ニ ュ ー ロ ンが 観 察 され. た の は12頭 で あ っ た.こ. れ らの12頭 の ネ コか ら. 同 定 さ れ た131個 の ニ ュ ー ロ ン の う ちDHを す ニ ュー ロ ン,即. 示. ち顔 面 に 全 く刺 激 を与 え ない. (右側)お い て,し. よ び 同側(左. 側)の. 示 すSTNcd内. ニ. 内 包 を数 分 間 お. か も同 一 の パ ラ メー ター で 電 気 刺 激 し. そ の 影 響 を比 較 検 討 し得 た もの は17個 で あ っ た,. 状 態 で も持 続 的 で 高 振 幅 の 発 火 を示 す ニ ュ ー ロ. その う ち6個 の ニ ュ ー ロ ン で は 右 側 お よ び 左 側. ンは103個(79%)で. 内 包 電 気 刺 激 で と も に ほ ほ 同 程 度 の 強 い抑 制 効. Fig.. 5. あ っ た.. 左 側STNcd内 (a): trainpulseあ. ニ ュ ー ロ ン のDHに. お よぼす 内包電 気 刺 激 の影 響. る い はsinglepulseに. よ る 右 側(対. 側)内. 包 刺 激 に よ り発 火 が 抑 制 さ れ る も の が あ. っ た。 (b):同. 様 の 刺 激 を 左 側(同. 側)の. 内 包 に 与 え て も(a)と 同 様 な 抑 制 が 認 め られ る も の が あ っ た 。.
(8) 536. 和. 果 が 得 られ た(Fig.. 6).な. お,残. ー ロ ン に つ い て は 反 対 側(右. り11個 の ニ ュ. 側)内. み 抑 制 を受 け た も の が2個,同. 仁. 包 刺激 での. 側(左. 側)内. 刺 激 で の み 抑 制 を 受 け た もの が2個,ほ. 包. か7個. 孝. 夫. の ニ ュ ー ロ ン は い ず れ の 側 の 内 包 刺 激 で も全 く 影 響 を受 け な か っ た. 次 に,こ. の よ うなGG切. ー ロ ン で 認 め られ るDHに. 断 後STNcd内. ニュ. 対 す る対 側 あ る いは. (a) Rt IC stimulation. Fig.. 6. 左 側STNcd内. で 同 定 さ れ たDHを. 効 果 をspike. frequency. (a):右 側(対. 側)の. (b):同. じ く左 側(同. histogramに. 示 す ニ ュー ロンの 発 火に お よぼ す左 右 の 内 包電 気 刺激 に よる抑制 て示 す 。. 内 包 刺 激 に よ リ明 ら か な 抑 制 効 果 が 認 め ら れ た 。 側)の. 内 包 刺 激 に よ っ て も(a)と ほ ぼ 同 程 度 の 強 い 抑 制 効 果 が 認 め ら れ た 。. (a)と(b)の 記 録 ニ ュ ー ロ ン は 同 ー の ニ ュ ー ロ ン で あ り、そ れ ぞ れ に お け る 内 包 刺 激 の パ ラ メー ター も 同 じ で あ る。.
(9) 脳 深部 刺激 に よる除痛効 果 に関す る基礎 的研 究. 537. 同側 の 内 包 刺 激 に よ る抑 制 の パ ター ン を 詳 し く. れ る が,そ. 検 討 し て み る と3群. 後 あ る い は早 期 に 抑 制 効 果 の 消 失 す る もの(Fig.. ち第1群:. Fig. 7. DHは. に 分 類 で きた(Fig.. 7).即. 内 包 刺 激 開 始 直 後 か ら抑 制 さ. STNcd内. ニ ュ‑ロ ン のDHに. の 抑 制 効 果 は 比 較 的 弱 く刺 激 終 了 直. 7(a)).第2群:. DHは. 刺 激 中 ほ とん ど影 響 を受. 対 す る内包 電 気 刺激 に よ る抑 制パ ター ンの差 異. (a):内 包刺 激 開 始 直後 よ り軽 度の 抑制 が 認 め られ るが,刺 激終 了後 す ぐに元 の 発 火状 態 に も どる。 (b):内 包刺 激 中は ほ とん ど影 響 を受 け ない が,刺 激終 了直 後 よ り抑 制 効果 が 出 現す る。 (c):刺 激 中 はか え って発 火 は増 加 す るが,刺 激終 了直 後 よ り抑 制効 果 が 認め られ る。 (d):刺 激 開始 直 後 よ り強 い抑制 効 果 が 認め られ,そ の効 果 は 刺激 終 了後 も数 秒 〜数 十 秒間 に わたっ て持 続す る。. Fig.. 8. 左 側STNcd内. ニ ュ ー ロ ン のDHに. お よ ぼ す 視 床VPM電. 気 刺激 の影 響. (a):右 側(対. 側)VPM刺. 激 に よ り発 火 の 抑 制 が 認 め ら れ る もの が あ っ た 。. (b):左 側(同. 側)VPM刺. 激 に よ っ て も(a)と 同 様 な 抑 制 効 果 が 認 め ら れ る もの が あ っ た 。.
(10) 538. 和. 仁. 孝. 夫. け な い か,あ る い は か え っ て 発 火 が 増 加 す るが,. 側(H:+1.0〜3.0)を. 刺 激 終 了 直 後 よ り数 秒 間 の 抑 制 が 認 め ら れ る も. 察 され た.. の(Fig.. 7(b)(c))。 さ ら に 第3群:刺. よ り強 い 抑 制 効 果 が 認 め られ,刺. 激開 始直 後 激 終 了 後 も数. さ て 次 に,. 側(右. もの(Fig.. 飼(38%)が. 7 (d))で あ っ た.こ. な 抑 制 効 果 の 得 ら れ る 第3群. の う ち最 も強 力. は 内包の比 較 的膿. 3頭 の ネ コの 左 側STNcd内. 定 さ れ たDHを. 秒 か ら数 十 秒 間 に わ た っ て 抑 制 効 果 の 持 続 す る. 刺激 した時に た びたび観. で同. 示 す ニ ュ ー ロ ン13個 に 雌 して 対. 側)VPMの. 電 気 刺 激 を行 っ た と こ ろ5. 抑 制 を う け た(Fig.. 5頭 の ネ コ で 同 定 され たDHを. 8 (a)).さ らに 示 す9個. のニュ. (a). (b). Fig.. 9. 左 側STNcd内. に お い てDHを. 示 し た ニ ュー ロ ン で 内 包 あ る い はVPM電. 気 刺 激 に よ る影 響 を検 討 し. た ニ ュー ロンの うち正 確 な位 置 の 同定 が可 能 で あ った ニ ュー ロ ンの分 布。 ○ お よ び ● は と も にDKを 示 した ニ ュ ー ロ ン で,辺 縁 層 ・大 綱 胞 層 か ら脊 側 及 び 腹 側 網 様 亜 核 に 分 布 して いた。 (a):内. 包 刺 激 に よ る 影 響 を 観 察 し た30個 の ニ ュ ー ロ ン の 分 有. (○):内. 包 刺 激 に よ り抑 制 を受 け な か っ た ニ ュ ー ロ ン. (●):内. 包 刺 激 に よ リ抑 制 を受 け た ニ ュ ー ロ ン. (b):. VPM刺. 激 に よ る 影 響 を 観 察 し た16個 の ニ ュ ー ロ ン の 分 布. (○):. VPM刺. 激 に よ り抑 制 さ れ な か っ た ニ ュ ー ロ ン. (○):. VFM刺. 激 に よ り抑 制 さ れ た ニ ュ ー ロ ン. 但 し､(a)と(b)に. お い て4個. の ニ ュ ー ロ ン は 重 複 し て い る。.
(11) 脳深 部刺 激 に よ る除痛 効果 に関 す る基礎的研 究 一 ロ ンに 対 し て 同 側(左 行 っ た と こ ろ,そ. 側)VPM電. 気刺激を. の う ち5個(56%)の. ロ ンが 抑 制 さ れ た(Fig. さ ら に 左STNcd内. 8(b)). でDHを. の 分 布 を検 討 した.内. ニ ュー. のdeafferentation. 539. hyperactivityの. 実 験(2)の1で. 検 討. 用 い た12頭 の ネ コ の う ち6頭. を. 用 い,両 側 視 床 内 で の ニ ュ ー ロ ン発 火 を記 録 し, 示 す ニュー ロン. 包 あ る い はVPMの. 電気. GG切. 断 後STNcdの. DHが. 惹 起 さ れ るか 否 か を検 討 し た.ま. み な ら ず 視 床 レベ ル で も ず右視. 刺 激 に よ る影 響 を検 討 し た ニ ュ ー ロ ン の う ち記. 床 内 でDHの. 録 部 位 が 明 確 に 同 定 さ れ た もの は42個 で あ っ た. 単 一 発 火 が 記 録 で きた ニ ュ ー ロ ン の う ち,後. が,こ れ らは 第1層(辺. 組 織 学 的 検 討 に よ り明 らか に右 視 床 内 の ニ ュ ー. 縁 層: marginal. zone). 観 察 を行 っ た と こ ろ,分 析 可 能 な の. か ら腹 側 網 様 亜 核 に か け て 分 布 して い た34)(Fig.. ロ ン と考 え られ た の は88個 で あ っ た .し か し こ. 9 (a)(b)).これ ら の ニ ュ ー ロ ン の う ち 内 包 電 気 刺. の88個 の ニ ュ ー ロ ンの う ち28個 は 対 側 あ る い は. 激 に よ る 影 響 を観 察 した もの は30個 で あ っ た が,. 両 側 の顔 面 あ る い は 他 の 身 体 部 位 に 対 す る各 種. この う ち 内 包 刺 激 に よ り抑 制 を受 け た 二 訊 一 ロ. の 刺 激(pinch,. ン は15個 で,主. joint‑movements,. に 大 細 胞 層 か ら背 側 及 び 腹 側 網. pin‑prick, etc)に. 様 亜 核 に か け て 分 布 し て い た(Fig. 9 (a)).ま た. の60個 の ニ ュ‑ロ. VPM電. 反 応 を示 さな か っ た が,そ. 気 刺 激 に よ る影 響 を観 察 した16個 の ニ. ュ ー ロ ン の う ちVPM電 け た ニ ュ ー ロ ン6個. 気 刺 激 に よ り抑 制 を受 は 大 細 胞 層 か ら背 側 網 様 亜. 核 に か け て 分 布 して い た(Fig. 実 験(2)の2.. Fig. 10. GG切. 察 さ れ たDHと. pressure,. touch,. 反 応 を 示 した.残. り. ン は こ れ ら各 種 の 刺 激 に 全 く の う ちSTNcdで. 観. 同程度 の高頻 度で持 続性の 自然. 発 火 を示 した ニ ュ ー ロ ン は24個 で あ っ た.こ. の. 9(b)).. よ うな 身体 各 所 の 刺 激 に 全 く無 反 応 で か つ 高 頻. 断 モ デ ル ネ コの 視 床 内 で. 度 の 持 続 的 自然 発 火 を示 す 右 視 床 内 ニ ュ ー ロ ン. 右 視 床 内 でDHと. 考 え られ る発 火 を示 したニ ュー ロ ンに対 す る 内包 電気 刺 激 の影 響. (a): train pulseあ. る い はsingle. pulseに. よ る 右 側 内 包 刺 激 に よ り発 火 の 抑 制 が 認 め ら れ る もの が あ っ. た。 (b):(a)と 同 様 に 左 側 内 包 刺 激 に よ っ て も抑 制 効 果 が 認 め ら れ た 。.
(12) 540. 和. (a)Rt. (b). Fig. 11. 仁. 孝. 夫. IC stimulation. Lt IC stimulation. 右 視 床 内 でDHと 制 効 果 をspike. 考 え ら れ る 発 火 を示 し た ニ ュ ー ロ ン に 対 す る 左 右 そ れ ぞ れ の 内 包 電 気 刺 激 に よ る抑 frequency. (a):右. 側(記. 録 側 と 同 側)内. (b):左. 側(記 録 側 と対 側)内. histgramで. 示 す。. 包 刺 激 に よ り 強 い 抑 制 効 果 が 認 め ら れ た。 包 刺 激 に よ っ て も 抑 制 効 果 が 認 め られ た が,そ. の 効 果 は右 側 内 包 刺 激 時 よ. り も弱か った。 (a)お よ び(b)の 記 録 ニ ュ ー ロ ンは 同 一 ニ ュ ー ロ ン で あ り,ま た そ れ ぞ れ の 内 包 刺 激 の パ ラ メー ター も同 一 で あ る。.
(13) 脳深 部 刺激 に よ る除痛効 果 に関 す る基礎 的研 究 24個 の う ち, 22個 に 対 して 右 側 内 包 電 気 刺 激 を. 541. 制 を受 け た(Fig. 10(b)),さ ら に. の よ う に時 間. 行 っ た と こ ろ12個 の ニ ュ ー ロ ンが 明 瞭 な 抑 制 を. を異 に して 両 側 の 内 包 電 気 刺 激 を 行 い,左 右 い. うけ た(Fig. 10 (a)).こ の12個 の ニ ュー ロ ン の う. ず れ の 内 包 刺 激 で も抑 制 を 受 け た5個. ち5個 の ニ ュー ロ ン に 対 し て は,右. ロ ンは,同 一 パ ラ メ ー ター に よ る電 気 刺 激 で は,. 内包刺 激の. 後 さ ら に左 内 包 の 電 気 刺 激 も行 っ た が,5個. 全. て の ニ ュ ー ロ ンが 左 内 包 電 気 刺 激 に よ っ て も抑. Fig. 12. 右 視 床 内 でDHと (a): (←):. Nissl染 DHを. 左 側(GG切. 断 側 と同 側)内. の ニュー. 包 を電 気 刺 激 し た. 時 よ り右 側 内 包 を 電 気 刺 激 した 時 の 方 が よ り強. 考 え られ る 発 火 を 示 し た ニ ュ ー ロ ン の 分 析 色標 本 示 す ニ ュ ー ロ ン が 同 定 さ れ た 微 小 電 極 のtractの. 先 端 位 置 を 示 し,そ. の 多 くはVPM. 背側 辺 縁部 に あ った。 (b):正. 中 中 心 核 か らVPMに. して い た。. か け て12個 の ニ ュ ー ロ ン が 同 定 さ れ た が,. 9個 はVPM辺. 縁 部 に分 布.
(14) 542. 和. 力 な 抑 制 を受 け た(Fig.. 仁. 11).. 次 に左 側 視 床 内 で もDHを. 孝. 夫. painに は 無 効 で あ る18).これ に 対 し て,後 者 の 系 示 す ニュー ロンが. あ るか ど うか の 検 討 を行 っ た.ま. ず 前述 の よ う. の 刺 激 はdeafferented excess painに. painに. 有 効 で あ り18). は 無 効 と さ れ て きた30)31).こ の よ. に 有 側 視 床 で の ニ ュ ー ロ ン 活 動 を記 録 した 後,. うな 両 系 に お け る除 痛 効 果 の 相 違 は 両 系 に お け. 右 側 記 録 部 位 とで き る だ け 対 称 部 の 左 側 視 床 内. る痛 み 抑 制 機 序 の 相 違 に 基 づ く も の と想 定 さ れ. で ニ ュー ロ ン 活 動 の 観 察 ・記 録 を行 っ た.そ. て き た,と. 結 果(左 側)STNcd内. の. の ニ ュ ー ロ ン で観 察 され. たDHと 同 程 度 の 高 頻 度 の 自然 発 火 を示 す ニ ュ ー ロ ンは 左 側 視 床 か らは全 く観 察 され な か っ た . さ らにSTNcdで. のDHと. 同程 度 の 高 頻 度 自. ある excess. こ ろ が 最 近 視 床 知 覚 中 継 核 の1つ. VPL核. の 電 気 刺 激 が,癌. painに. 対 して も有 効 で あ る と い う臨 床. 報 告 もあ リ45),従来 のexcess ed painと. で. 性疼 痛 な どの. painとdeafferent. い う頑 痛 の 大 別 法,あ. るい は こ の よ. 然 発 火 を示 し,か つ 身 体 各 所 の 刺 激 に 対 し無 反. う な 痛 み の 分 類 に 基 づ く刺 激 部 位 の選 択 は 未 だ. 応 で,さ. らに 内 包 電 気 刺 激 に よ り抑 制 を うけ た. 決 定 的 な もの で は な い よ うに 思 わ れ る.著 者 ら. 12個 の ニ ュ ー ロ ン の分 布 を組 織 学 的 に 検 討 した.. も34)す で に 実 験 的 に ネ コ の 歯 髄 の 電 気 刺 激. そ の 結 果12個 の ニ ュ ー ロ ン は,右 側VPMか. ら. 正 中 中心 核(nucleus. か. centralis medialis)に. (excess pain)に. 応 じ る視 床 内 ニ ュ ー ロ ン の 発. 火 が 非 オ ピニ ー ト系 と考 え られ て い る 内 毎 の 電. け て 分 布 して い た.と くに そ の う ち9個 はVPM. 気 刺 激 に よ り抑 制 を受 け る とい うこ と を確 認 し. の 辺 縁 部 に 位 置 して い た(Fig.. て い る36).さら に こ の た び の 実 験 で 顔 面 の侵 害 刺. 考. 12).. 激 に 応 じ るSTNcd内 案. 緒 言 で 述 べ た よ うに 脳 深 部 刺 激 に よ る除 痛 法 は,従. ニ ュ ー ロ ン の 発 火 が,オ. ピエ ー ト系 で あ るPAGの. 来 の 除 痛 方 法 に 比 べ い くつ か の 優 れ た点. 電 気 刺 激 の み な らず34). 非 オ ピエ ー ト系 で あ る 内 包 あ る い は 視 床 知 覚 中 継 核(VPM)の. 電 気 制 激 で も抑 制 され た と い う. を有 して お り,臨 床 的 に も次 第 に 広 く用 い られ. 結 果 よ り,い わ ゆ るexcess. る よ うに な っ て き た.こ. れ て い た よ うに30)31)オピエ ー トを 介す る痛 み 抑 制. の よ う な脳 深 部 刺 激 は こ. painは. 従 来考 え ら. よ る除 痛 法 に お け る刺 激 部 位 は 大 き く① 第 三 脳. 系 に よ っ て の み 抑 制 さ れ る の で は な く,内 包 や. 室 側 壁(periventricular. 視 床 知 覚 中 継 核(VPM,. 中 心 灰 白 質(periaqueductal PAG),. gray. matter)や gray. 中脳. matter:. ② 内 包 後 脚 や 視 床 知 覚 中 継核(VPM,. VPL)の2つ. に 分 類 され る18).前 老 の 系 は,視. 床 下 部 弓 状 核 か ら発 し,第 三 脳 室 側 壁 →PAG→. VPL)な. どの 電 気 刺 激. は こよ る オ ピエ ー トを介 さ な い 系 に よ っ て も何 ら か の 影 響 を受 け る と い う可 能 性 が 十 分 考 え られ る. 一 方 す で に1967年. , Losserら28)は. ネ コの 脊 髄. 縫 線 核 → 脊 髄 後 角 に 到 る痛 み の 下 行 抑 制 系 で あ. 後 根 神 経 切 断 後14日 目頃 よ り,切 断 当 該 部 の 脊. り27)42)46),この 系 の 促 通 に よ る除 痛 に は 内 因性 オ. 髄 後 角 ニ ュ ー ロ ンに お い て 無 刺 激 状 態 で持 続 的. ピエ ー ト(endogeneous. で 高 頻 度 の 発 火 即 ち"spontaneous. opiate)お. よびセ ロ ト. neuronal. ロ ニ ン が 強 く 間 与 し て い る と考 え ら れ て い. hyperactivity"が. る2)17)19)20)27).こ:れに 対 して 後 吉 の 部 位:の刺 激 に. に 同 様 の 現 象 は ヒ トに お い て も認 め られ る と し. よ る除 痛 効 果 は,オ. て い る29). Andersonら6)も. naloxoneを. ピ エ ー トの 拮 抗 物 質 で あ る. 投 与 して も拮 抗 も増 強 もさ れ な い こ. 後8〜10日. 認 め られ る こ と を報 告 し,さ ら. ネ コの 三 叉 神 経 切 断. で三 叉 神 経 脊 髄 路 核 尾 側 部 ニ ュ ー ロ. とか ら11),オ ピエ ー トの 関 与 は 無 い か あ るい は 極. ン に お い て,三. め て わ ず か で あ ろ う と さ れ て い る,ま た 前 者 の. え な くて も高振 幅 の 持 続 的 な発 火 を 示 す ニ ュー. 系 の 刺 激 は,癌 性 疼 痛 な どの 末 梢 か ら中 枢 へ の. ロ ン の あ る こ と を観 察 し,こ のneuronal. 痛 み 入力 の過. activityを. excess. 剰 に よ リ惹 起 さ れ る と考 え られ る. pain (afferent pain)に は 著 効 を示 す が. 叉神 経 支 配 領 域 は こ何 ら刺 激 を 与. み と 関 連 あ る も の と推 論 し て い る.著. 末 梢 か ら 中 枢 へ の 知 覚 路 の 遮 断 に 起 因 す る と考. コ を使 用 したGG切. え られ て い るdeafferented. tion後10日. (deafferentation). hyper. ヒ トに お け る三 叉 神 経 痛 の ご と き痛 者 らのネ. 断 実 験 に お い て もdenerva. 目 頃 よ りSTNcd内. ニュー ロンにお.
(15) 脳 深 部刺 激 に よる除痛効 果 に関 す る基礎 的研 究 い てneuronal. hyperactivityが. 認 め ら れ た。 ま. た この 時 期 に一 致 して ネ コはdenervated 実 験 の 場 合 は 左 側)の. side(本. 顔 面 を た え ず ケ ー ジに 擦. り付 け た リ,四 肢 で ひ っ か い た り,あ. Mazarsら32)あ. 543. る い はAdams1),. 経 験 に よ りす で に1974,. Fieldら11)の. 1975年 に 報 告 され て い. る.. るいは左. こ の う ち視 床 知 覚 中 継 核 の 電 気 刺 激 に つ い て. 側 顔 面 に ご く軽 く触 れ た り風 を あ て た りす る な. は,坪 川 らは最 近 の 研 究 に より44)46)48)知覚 中 継 核. どの 軽 い 顔 面 へ の 刺 激 に よ っ て も攻 撃 姿 勢 を と. → 縫 線 核 → 下 行 性脊 髄 路 ,お. る な ど の 異 常 行 動 が 認 め られ た34).この ほ か ネ コ. 延 髄 網 様 体 → 下 行 性 脊 髄 路 とい う2系. 以 外 の ラ ッ ト ・モ ル モ ッ ト ・マ ウ ス な ど種 々 の. 視 床 知 覚 中継 核 の 刺 激 は 両 系 の 痛 み 抑 制 系 を促. 動 物 に お い て も,末. 通 す る こ とに よ り脊 髄 後 角 内 で 侵 害 受 容 ニ ュ ー. rhizotomy,. 梢袖 経切 断後 あ るいは. cordotomy後. しば ら くの 日数 を経. よび 知 覚 中継 核 → が あ り,. ロ ン を抑 制 す る為 だ ろ う と推 論 して い る.た. だ. 過 す る と,動 物 は 知 覚 障 害 部 位 に 対 し さ ま ざ ま. し視 床 か ら縫 線 核 お よ び 延 髄 網 様 体 に到 る経 路. な 自傷 行 為(autotomy,. は 電 気 生 理 学 的 に は 証 明 で きて も解 剖 学 釣 証 明. self‑mutilation)が. 観. 察 され る よ うに な る こ とが 報 告 され て い る3)23).. は 未 だ で きて い な い.彼. そ して 臨 床 的 に もHosobuchiら. 視床知覚 中継核 の電気刺 激は. は14)三叉 神 経 痛. に 対 す る神 経 切 断 術 後26〜56%の thesis dolorosaが. 頻 度 でanes. painに. 発 現 す る と報 告 して お り,彼. 対 して の み な らずexcess. ら は15)視床 知 覚 中 継 核 の 電 気 刺 激 が こ の よ うな. 報 告 は,著. 気 刺 激 は, GG切. 対 し何 ら. deafferented painに 対 して. も有 効 で あ っ た と して い る46)48).以上 の坪 川 らの. deafferentation後. のhyperactivityに. らは実察 に臨床 上 で も. 者 らの 今 回 の 実 験 結 果 でVPMの 断 後 のSTNcd内. 電. ニ ュー ロンに. か の 影 響 を 与 え る こ と に よ り除 痛 効 果 を もた ら. お け るDHに. す の で は な い か と推 察 して い る.ま. 鴬 ネ コの 顔 面 侵 害 刺 激 に 応 じ るSTNcd内 ニュ ー ロ ンの 発 火 に対 して も抑 制 効 果 を 有 す る と い. の 実 験 で は, DHは PAG電. た この た び. モル フ ィンの授与 あ るい は. 気 刺 激 な どの オ ピエ ー ト系 の 賦 活 で は抑. 制 され な か っ たが34)非 オ ピユ ー ト系 と考 え られ る VPMお. はdeaffereated. よ び 内 包 の 電 気 刺 激 に よ り抑 制 さ れ る. deafferented. painは. の こ とは 臨 床 的 に. オ ピュ ー トを介 す る痛 み 抑. 制 系 の 賦 活 で は抑 制 され な い が,視. 床知覚 中継. 切 断健. う事 実 と軌 を一 に す る結 果 で あ る の か も しれ な い.即. と い う結 果 が 得 ら れ た.こ. 対 し て の み な ら ず, GG非. ち換 言 す れ ば 視 床 知 覚 中継 核 の 電 気 刺 激 painに 対 してのみ な らずexcess. painに 対 して も抑 制 効 果 を有 す る とい う坪 川 ら の 所 見 に 妥 当性 を与 え る事 実 と も解 さ れ る. とこ ろ で一 方,内 包 刺 激 はAdams1),. Fieldら11). 核 あ る い は 内 包 な ど の 非 オ ピエ ー ト系 と考 え ら. に よ り経 験 的 に 始 め られ た 方 法 で あ る.そ. れ て い る部 位 の 賦 活 に よ り抑 制 さ れ る場 合 が あ. 痛 機 序 に つ い て はAdamsに. の除. よ る と1),中 枢 に お. る とい う事 実 と一 致 す る もの で あ る33)36)38).この. け る知 覚 伝 導 路 の 障 害 に よって 起 こ るspantane. こ と と前 述 し た よ うにDHが. ous pain syndrome. 出 現 す る時 期 に 一. 致 して ネ コ の 異 常 行 動 が 認 め ら れ る とい う事 実 を考 え 合 わ せ る と, GG切 め られ るDHは. 断 後 にSTNcdで. や は りdeafferented. painと. painと. 同義. 髄 ・視 床 内 の 体 性 知 覚 に. 認. 関 与 す るニ ュー ロ ンに 介 在 す る抑 制 系interneur. 深. onが. い 関 連 性 を有 す る も の と推 論 さ れ る. と こ ろ で 前 述 した よ う なPAG電. (deafferented. と考 え られ る)は,脊. 気刺 激 など. 脱 落 す る こ とが 原 因 で あ る と し た上 で,こ. の 抑 制 系interneuronは. 頭 頂 葉 由 来 で あ るか ら,. 内 包 後 脚 の 電 気 刺 激 が この 頭 頂 よ り下 行 す る 抑. の オ ピ エ ー トを介 す る 痛 み 抑 制 系 に つ い て は,. 側 系 線 維 を促 通 す る こ と に よ り除 痛 効 果 が 得 ら. その 除痛 効 果 発 現機 序 につ い て の報 告 は 多 い. れ る と推 論 し て い る.実 際 大 脳 皮 質 と くに 体 性. が17)19)20)27),オ ピ エ 一 トを 介 さ な い も う一 つ の痛. 感 覚 野(SI)の. み 抑 制 系 即 ち 視 床 知 覚 中継 核 刺 激 お よ び 内 包 刺. 作 用 に つ い て は 多 くの 報 告 が あ る4)13)37)39).今 回. 激 に よ る除 痛 機 序 に 関 し て は 未 だ 不 明 な 点 が 多. 著 者 ら が 行 っ た 内 包 電 気 刺 激 の部 位 は,解 剖 学. い.こ. 的 に 新 見 ら35)がネ コ のsensorimotar. れ ら の 非 オ ピ ュ ー ト系 で あ る 部 位 の 電 気. 刺 激 で 除 痛 が 得 られ る場 合 が あ る とい うこ とは,. 刺 激 に よ る知 覚 伝 達 系 へ の抑 制. 破 壊 して, Nauta法. cortexを. で 変 性 を 観 察 した 部 位 で あ.
(16) 544. 和. る.従. 仁. っ て 我 々 が 行 っ た 内 包 の 電 気 刺 激 は この. 孝. 夫. れ た(Fig. 7(d)).こ. の4と. よ り内 包 を通 る痛 み. 部 位 でSIか. らの 下 行 性 線 維 を 賦 活 した と も考. 抑制 線維 はこの部 で は比較 的腹 側 を通過 してい. え られ る.し. か しこの内包 刺激部 位 は当然 の こ. る もの と推 察 さ れ た.. と な が ら, SⅠ. か ら の み な らずSⅠ. 周辺 の皮質. 次 に 脊 髄 後 角 で のdenervation. neuronal. 運 動 領 か ら の 下 行 性 線 維 あ る い は 逆 に こ れ ら皮. hyperactivityは. 質 へ の 上 行 性 線 維 も走 行 して い る部 位 と考 え ら. 影 響 を 及 ぼす 可 能 性 が 考 え られ る,即. れ る.事 実 こ の部 位 は 皮 質SⅡ. 実 験 で右 視 床 内 か ら 間 定 さ れ た88個 の ニ ュ ー ロ. か らの 投 射 線 維. よ り上 位 の ニ ュー ロ ン 活 動 に も ち今 回 の. も通 過 し て い る こ とが 証 明 され て い る35)36).従 っ. ン の うち12個 はdeafferentation. て こ の た び 我 々 の 行 っ た 内 包 の 電 気 刺 激 は,刺. と思 わ れ る 活 動 を示 す ニ ュ ー ロ ン,即 ちSTNcd. 激 針 の 太 さか ら考 え れ ば これ ら数 種 の 線 維 群 の. 内 ニ ュ ー ロ ン で 認 め ら れ るDHと. う ち1種. 度 の 自然 発 火 を示 し,そ の ニ ュ ー ロ ン 発 火 は 身. の み で な く複 数 の 線 維 群 を 同時 に 刺 激. し た と考 え る 方 が 妥 当 と思 わ れ る,そ. hyperactivity. 同程 度 の 高 頻. して そ れ. 体 各 所 の あ らゆ る刺 激 に よ っ て も影 響 を憂 け る. ら の 通 過 線 維 群 の う ち 痛 み 抑 制 系 に 関 与 して い. こ と な く,か つ 内 包 の 電 気 刺 激 に よ り その 発 火. る もの が 少 な く と も一 つ は 在 っ た と推 察 され る.. が 抑 制 され る ニ ュ ー ロ ン で あ っ た.さ. し か し こ の た び の 実 験 で 纏 どの 通選 線 維 が 主 た. 12個 の ニ ュ ー ロ ン の うち9個. る 抑 制 機 能 を発 揮 した もの で あ るか は不 明 で あ. 分 布 して い たが,横 田50)らもネ コ を用 い た実 験 で. る.さ. ら に は,大. 脳 皮 質 か らの 遠 心 性 線 維 に つ. こ のVPM辺. はVPM辺. らに こそ の 縁部 に. 縁 部 に 三 叉 神 経 領 域 に お け る局 在. い て の 解 剖 学 的 検 索 に よ る と35),SⅠ お よ びSII. 性 痛 覚 に 関 与 し た ニ ュ ー ロ ンが 存 在 す る と報 告. か らの 皮 質 遠 心 線 維 に は 対 側 の 脊 髄 後 角 腹 側 部. して い る.. (第 Ⅳ 層 〜 第 Ⅵ 層)へ. 視 床 を介 さず 直 接 投 射 線. と こ ろ で 左 側STNcd内. でDHを. 維 を送 っ て い る もの も あ る こ とが 証 明 さ れ て い. ユ ー ロ ン に 対 し て は,右. る.今. 刺 激 した 時 で も,左 側(同. 回 の 実 験 に お い て もSTN. cd内 で 同 定 さ. 側(対. 示 す岡一 ニ. 側)内. 側)内. 包 を電 気. 包 を 刺 激 した. れ た ニ ュ ー ロ ン の うち 内 包 の 電 気 制 激 に よ り抑. 時 で もほ ぼ 岡程 度 の 強 い 抑 制 効 果 が 認 め られ た.. 制 を うけ た の は 大 細 胞 層 か ら腹 側1様. と こ ろ が 右 視 床 内 でDHと. 亜核 にか. け て の 比 較 的 腹 側 部 に 分 布 し て い た.し. 思 わ れ る 発 火 を示 す. か しこ. 同 一 ニ ュ ー ロ ン に お い て は,右. 側(同. 側)内. 包. れ らの 脊 髄 後 角 ニ ュ ー ロ ンは 対 側 内 包 の み な ら. を電 気 刺 激 した 時 の ほ うが,左. 側(対. 側)内. 包. ず 同欄 内 包 の 電 気 刺 激 に よ っ て も,ほ ぼ 同 程 度. を刺 激 した 時 よ りも強 い 抑 制 効 果 が 認 め られ た.. の 抑 制 を うけ た こ と よ り,大 脳 皮 質 か ら の 下 行. こ の よ う な こ の た び の 実 験 結 果 と,大 脳 皮 質S. 性 抑 制 線 維 は 内 包 を 通 過 し た 後,さ. Ⅰ, SIIか ら の 皮 質 遠 心 線 維 が 主 に 同 側 の 視 床. らに そ の 下. 位 で両 側 性 に 伝 達 さ れ て い る可 能 性 が 強 い と考 え られ る.. (VPM,. VPL,. PO群)へ. 投 射 す る とい う解 剖. 学 的 事 実35)とを考 え合 わ せ る と,内 包 の 電 気 刺 激. とこ ろ で 今 回 我 々 の 実 験 で行 っ た 内 包 で の 電 気 刺 激 部 位 はA:+17.0,. L:6.0,. H:+. に よ る痛 み 抑 制 系 に は,前 述 し た よ うに視 床 は 通 ら な い で脊 髄 レベ ル まで 下 行 し直 接 両 糊 性 に. 1.0〜5.0を. 目 標 範 囲 と し て 行 っ た が, H:率. 1.0〜5.0の. 範 囲 内 で 刺 激 電 極 を 移 動 す る こ とに. る系 の 他 に,内. よ り, STN. cd内 の ニ ュ‑ロ. ベ ル で ニ ュ ー ロ ン 活 動 を 変 調 させ る こ とに よ り. パ ター ン が 異 っ た.即. ン 活 動 に 対 す る抑 制. ちSTN. cd内. の同一 ニ ュ. ー ロ ンの 発 火 を記 録 し な が ら 内 包 の 電 気 刺 激 部 位 を移 動 させ た と こ ろ,. 脊 髄 後 角 ニ ュ ー ロ ンに 対 し て 抑 制 効 果 を発 現 す. 痛 み 抑 制 効 果 を発 揮 す る と い う も う一 つ の 系 の 存 在 も示 唆 され た.. 1mm以 内 の 刺 激 部 位 の. 結. 移 動 に よ り抑 制 パ ター ン が 著 し く変 化 す る と い っ た現 象 が しば しば 観 察 され た(参 照. Fig. 7).. 包 か ら 同 側 の 視 床 に 到 り視 床 レ. 語. (1)健常 ネ コに お い て 侵 害 受 容 ニ ュ ー ロ ン を三. と くに 腹 側 に 限局 した 部 位(H:+1.0〜3.0)を. 叉 神 経 脊 髄 路 核 尾 側 亜 核(STNcd)内. 電 気 刺 激 し た と き に最 も強 力 な 抑 制 効 果 が 得 ら. た 後,そ. に同定 し. の ニ ュー ロ ン に 対 し て 反 対 側 あ る い は.
(17) 脳 深部 刺激 に よ る除痛 効果 に関 す る基礎 的研究 同 側 の 内 包 お よ び 視 床VPM核 っ た と こ ろ, STNcd内. の 電 気 刺 激 を行. 果 が み ら れ た が, deafferented. ニ ュー ロ ン 発 火 は いず れ. の 側 の 内 包 あ る い はVPM電. VPMや 断 ネ コ に お い て,. hyperactivity(DH)を. ュ ー ロ ン をGG切. 断 側 のSTNcd内. 内 包 の 電 気 刺 激 は, deafferented. の み な らずexcess. 示すニ に同定 した. (5)視 床 レベ ル で は,い よ っ て も視 床 内DHは. の 内 包 お よ びVPMの. 包 刺 激 に よ るDH抑. 電 気 刺 激 を行 っ た と ころ,. 刺 激 に よ っ て もDHに. painに. pain. 対 して も抑 制 効 果 を. 有 し た.. 後,(1)の 場 合 と同 様 の 方 法 で 対 側 あ る い は 同 側. や は りい ず れ の 側 の 内 包 あ る い はVPMの. 対 して は. 著 者 の 今 回 の 実 験 で は 非 オ ピ エ ー ト系 で あ る. 抑 制 さ れ た.. deafferentation. painに. 抑 制 効 果 は 認 め ら れ なか っ た.こ れ に 対 して,. 気 刺激 に よって も. ② ガ ッ セ ル 神 経 節(GG)切. 545. 電気. ずれの側 の 内包刺 激に. 抑 制 さ れ た が,同 側 の 内 制 効果 は対側 刺 激に よるも. の よ り も強 力 で あ っ た.. 対 す る抑 制 効 果 が 認 め ら. (6)内 包 の 電 気 刺 激 に よ る 痛 み 抑 制 系 に は, ①. れ た.. 視 床 は 通 らな い で 脊 髄 レベ ル ま で 下 行 し直 接 両. (3)GG切. 断 健 の 対 側 視 床 内 か ら もDHと. 考え. 側 性 に 脊 髄 後 角 ニ ュ ー ロ ン に 村 して 抑 制 効 果 を. られ る発 火 を示 す ニ ュ ー ロ ン が 同 定 され た が,. 発 現 す る 系 と, ② 内 包 か ら同 側 の 視 床 に 到 り視. これ らのニ ユー ロン発火 は左右 いず れの 側の 内. 床 レベ ル で ニ ユ ー ロ ン 活 動 を変 調 させ る こ とに. 包 電 気 刺 激 で も抑 制 され た.そ ニ ュ‑ロ. ンは 主 にVPM辺. (4)ニ ュ‑ロ. し てDHを. 示す. よ り痛 み 抑 制 効 果 を発 揮 す る とい う二 つ の 系 の. 縁 部 に 分 布 して い た.. 存 在 が 示 唆 され た.. ン 活 動 を痛 み の 指 標 と仮 定 して み. た場 合,難 波 ら34)による と中 脳 中 心 灰 白質(peria. 稿 を終 え るに あた り,終 始 懇篤 な糊 指 導 御校 閲 を戴. queductal. い た,恩 師 西 本 詮教 授,難 波 真 平先 生 に 心か ら感 謝. gray. matter:. PAG)電. 気刺 激 な ど. の オ ピエ ー ト系 を介 す る 痛 み 抑 制 系 の 賦 活 で は, excess. pain. (afferent pain)に. を捧 げ る. 対 して は 抑 制 効. 文. 献. 1) Adams JE, Hosobuchi Y and Feild HL: Stimulation of internal capsule for relief of chronic pain. J Neurosurg. (1974) 41, 740-744.. 2) Akil H, Richardson DE, Huges J and Barchas JD: Enkephalin-like material elevated in ventricular cerebrospinal fluid of patients after analgesic focal stimulation.. Science (1978) 201, 463-465.. 3) Albe Fessard D and Lombard MC: Use of an animal model to evaluate the origin of and protection against deafferentation;. in Pain Research and Therapy,. Vol. 5, Bonica JJ, et al eds, Raven Press,. New York (1983) pp. 691-700. 4) Andersen P, Eccles JC and Sears TA: Presynaptic inhibitory action of cerebral cortex on the spinal cord.. Nature. (1962) 194, 740-741.. 5) Anderson DJ,. Hannam AJ and Matthews B: Sensory mechanisms in mammalian. supporting structures.. 6) Anderson LS, Black RG, Abraham trigeminal deafferentation. 7). 天 野 恵 市:経. 8). 天 野 恵 市:. Mesencephalic. 別 問 題 懇 話 会 講 演 録(1979). J and Ward AA Jr: Neuronal hyperactivity. J Neurosurg. 皮 的 コ ル ド ト ミー,脳 Rostral. teeth and their. Physiol Rev (1970) 50, 171-195. in experimental. (1971) 35, 444-452.. 外(1977). 5,. Reticulatomy. 207‑215, (RMR)に. よ る 除 痛 を め ぐ っ て,第12回. 脳 神経 外 科特. pp, 88‑101.. 9) Berman AL: The Brain Stem of the Cat, A Cytoarchitectonic The University of Wisconsin Press,. Madison,. Milwaukee,. Atlas with Stereotaxic London (1968).. Coordinates..
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