Một cấu hình synapse có thể là nguyên nhân gây ức chế coeruleospinal đối với truyền tín hiệu đau nội tạng ở chuột cống

Neurological Sciences - Tập 33 - Trang 463-468 - 2011
Bunsho Hayashi1, Masayoshi Tsuruoka1, Masako Maeda1, Junichiro Tamaki1, Tomio Inoue1
1Department of Physiology, Showa University School of Dentistry, Shinagawa-ku, Japan

Tóm tắt

Một cấu hình synapse liên quan đến ức chế đi xuống từ nhân xanh (locus coeruleus) / nhân dưới xanh (subcoeruleus) (LC/SC) đối với việc truyền tín hiệu đau nội tạng trong tủy sống đã được nghiên cứu trên chuột cống bị gây mê. Các ghi nhận ngoại bào được thực hiện từ mức đoạn L6-S2 sử dụng điện cực vi kính carbon (4–6 MΩ). Việc giãn nở trực tràng (CRD) được tạo ra bằng cách bơm hơi vào một quả bóng bên trong đại tràng xuống và trực tràng. Tất cả các nơron được kiểm tra đều phản ứng với cả CRD và với việc kẹp ở da (một lực là 613 g/mm2), chỉ ra rằng các tín hiệu đau từ các cơ quan nội tạng và các tín hiệu đau từ lĩnh vực tiếp nhận cảm giác da hội tụ vào một nơron duy nhất. Các nơron này được chia thành hai nhóm dựa trên phản ứng của chúng với CRD: nơron ngắn độ trễ - đột ngột và nơron ngắn độ trễ - liên tục. Kích thích điện của LC/SC (30 hoặc 50 μA, 100 Hz, xung 0.1 ms) ức chế cả phản ứng do CRD gây ra và phản ứng do kẹp da gây ra ở các nơron ngắn độ trễ - đột ngột và nơron ngắn độ trễ - liên tục. Khi CRD theo mức độ (20, 40, 60 và 80 mmHg) được cung cấp, kích thích LC/SC dẫn đến giảm độ dốc của đường cong độ phản ứng theo cường độ CRD mà không thay đổi ngưỡng phản ứng ở cả nơron ngắn độ trễ - đột ngột (n = 42) và nơron ngắn độ trễ - liên tục (n = 11). Kết quả này gợi ý rằng ức chế coeruleospinal đối với truyền tín hiệu đau nội tạng là do một cấu hình synapse mà ở đó các đầu tận cùng ức chế và kích thích ở gần nhau.

Từ khóa

#Cấu hình synapse #ức chế coeruleospinal #truyền tín hiệu đau nội tạng #chuột cống #ghi nhận ngoại bào

Tài liệu tham khảo

Al-Chaer ED, Feng Y, Willis WD (1999) Comparative study of viscerosomatic input onto postsynaptic dorsal column and spinothalamic tract neurons in the primate. J Neurophysiol 82:1876–1882 Al-Chaer ED, Lawand NB, Westlund KN, Willis WD (1996) Pelvic visceral input into the nucleus gracilis is largely mediated by the postsynaptic dorsal column pathway. J Neurophysiol 76:2675–2690 Carstens E, Klumpp D, Zimmermann M (1980) Differential inhibitory effects of medial and lateral midbrain stimulation on spinal neuronal discharges to noxious skin heating in the cat. J Neurophysiol 43:242–332 Carstens E, Yokota T, Zimmermann M (1979) Inhibition of spinal neuronal responses to noxious skin heating by stimulation of the mesencephalic periaqueductal gray in the cat. J Neurophysiol 42:558–568 Furue H, Sonohara M, Ito A, Kawasaki Y, Baba H, Yoshimura M (2003) In vivo patch-clamp analysis of norepinephrine effects on nociceptive transmission in substantia gelatinosa neurons of the rat spinal cord. Proc 10th World Congress Pain 24:245–250 Jones SL (1991) Descending noradrenergic influences on pain. Prog Brain Res 88:381–394 Jone S, Gebhar GF (1988) Inhibition of spinal nociceptive transmission from the midbrain, pons and medulla in the rat: activation of descending inhibition by morphine, glutamate and electrical stimulation. Brain Res 460:281–296 Kawasaki Y, Kumamoto E, Furue H, Yoshimura M (2003) Alpha2 adorenoceptor-mediated presynaptic inhibition of primary afferent glumatergic transmission in rat substantia gelatinosa neurons. Anesthesiology 98:682–689 Liu L, Tsuruoka M, Maeda M, Hayashi B, Inoue T (2007) Coerulespinal inhibition of visceral nociceptive processing in the rat spinal cord. Neurosci Lett 426:139–144 Ness TJ (2000) Evidence for ascending visceral nociceptive information in the dorsal midline and lateral spinal cord. Pain 87:83–88 Ness TJ, Gebhar GF (1988) Colorectal distention as a noxious visceral stimulus: physiologicic and pharmacologic characterization of pseudaffective reflexes in the rat. Brain Res 450:153–169 Palecek J, Paleckova V, Willis WD (2002) The role of pathways in the spinal cord lateral and dorsal funiculi in signaling nociceptive somatic and visceral stimuli in rats. Pain 96:297–307 Palecek J, Paleckova V, Willis WD (2003) Fos expression in spinothalamic and postsynaptic dorsal column neurons following noxious visceral and cutaneous stimuli. Pain 104:249–257 Paxinos G, Watson C (1998) The rat brain in stereotaxic coodinates. Academic Press, New York Proudfit HK, Clark FM (1991) The projections of locus coeruleus neurons to the spinal cord. Prog Brain Res 85:123–141 Sonohara M, Furue H, Katafuchi T, Yasaka T, Doi A, Kumamoto E et al (2004) Actions of noradorenaline on substantia gelatinosa neurons in the rat spinal cord revealed by in vivo patchi recording. J Physiol 555:515–526 Tsuruoka M, Maeda M, Nagasawa I, Inoue T (2004) Spinal pathways mediating coeruleospinal antinociception in the rat. Neurosci Lett 362:236–239 Tsuruoka M, Matsutani K, Inoue T (2003) Coeruleospinal inhibition of nociceptive processing in the dorsal horn during unilateral hindpaw inflammation in the rat. Pain 104:353–361 Tsuruoka M, Matsutani K, Maeda M, Inoue T (2003) Coeruleotrigeminal inhibition of nociceptive processing in the rat trigeminal subnucleus caudalis. Brain Res 993:146–153 Zimmermann M (1983) Ethical guidelines for investigation of experimental pain in conscious animals. Pain 16:109–110