図２. 脳幹および脊髄からのin vivoパッチクランプ記録法。
痛覚刺激によって発生した脊髄後角細胞の活動電位の抑制機構。①青斑核から下行性にノルアドレナリン神経を介して、
②皮膚への触刺激によって、GABA作動性抑制性シナプス応答（IPSC）が賦活化された。
独自に開発したin vivoパッチクランプ法を用い，感覚情報、特に痛みや痒みの伝達と、未だ不明なことの多いその抑制機構を解明している（図２）。痛みや痒み情報の中枢への入り口である脊髄後角細胞から記録を行い、生理的な刺激によって誘起される興奮性および抑制性シナプス応答を詳細に解析し、脊髄内における抑制回路を同定している。また、脳幹青斑核からのin vivoパッチクランプ法の開発に成功し、脊髄へ下行性に投射するノルアドレナリン神経を介した抑制機構、さらに、これら内因性抑制系を対象に鎮痛薬や抗掻痒薬の評価を行っている。また、末梢神経（AdやC線維）におけるNaチャネルの解析や行動薬理学的、免疫組織学的解析を併せて行って統合的な解析を行うとともに、神経因性やガン性疼痛の発症メカニズムの解明も行っている。
図２. 脳幹および脊髄からのin vivoパッチクランプ記録法。
痛覚刺激によって発生した脊髄後角細胞の活動電位の抑制機構。①青斑核から下行性にノルアドレナリン神経を介して、
②皮膚への触刺激によって、GABA作動性抑制性シナプス応答（IPSC）が賦活化された。
①TRPA1チャネルを介した痛み伝達調節のメカニズム
TRPA1は末梢神経では冷覚や炎症時の痛みを受容するイオンチャネルです。冷情報などを受容してこれらのチャネルを発現した末梢神経（C線維）に活動電位が発生すると、その情報は脊髄後角表層のニューロンに伝えられます。末梢神経（C線維）は後角表層のニューロンとシナプス結合し、グルタミン酸受容体を介した興奮性のシナプス伝達を行います。我々はTRPA1が末梢だけでなく脊髄のシナプス終末部にも発現し、TRPA1を活性化すると特定の形態をもつ表層のニューロンへの情報伝達が高度で洗練された神経回路によって制御されることを発見しました。
Uta D, Furue H, Pickering A.E, Rashid M.H,Mizuguchi-Takase H, Katafuchi T, Imoto K, Yoshimura M (in press) TRPA1-expressing primary afferents synapse with a morphologically identified subclass of substantia gelatinosa neurons in the adult rat spinal cord. Eur J Neurosci
②痒みの伝達機構と抗掻痒
③がん性の痛みの研究
④青斑核と下行性痛覚抑制
⑤麻酔薬の作用メカニズム
The spinal dorsal horn, especially superficial dorsal horn, has an important
role in the transmission and modulation of nociceptive information. Superficial
dorsal horn neurons make excitatory synaptic contacts with noxious primary
afferent fibers. In addition, dorsal horn neurons receive inhibitory synaptic
inputs from spinal interneurons and descending inhibitory neurons in the
brain stem. We investigate the spinal modulatory mechanism of nociceptive
transmission by using in vivo patch-clamp recording techniques (Figure). We also study the underlying
mechanism for the development of chronic pain. Behavioral and immunohistochemical
analyses are also used.
Figure. In vivo patch-clamp recording from spinal dorsal horn neuron.
1. Furue H*, Katano T*, Okuda-Ashitaka E, Tagaya M, Watanabe M, Yoshimura M and Ito S (*contributed equally). N-Ethylmaleimide-sensitive fusion protein (NSF) is involved in central sensitization in the spinal sord through GluR2 subunit composition switch after inflammation. European Journal of Neuroscience 27(12):3161-3170, 2008
2. Furue H* , Suzuki SC*, Koga K, Jiang N, Nohmi, M, Shimazaki Y, Katoh-Fukui Y, Yokoyama
M, Yoshimura M, Takeichi M (*contributed equally). Cadherin-8 is Required
for the First Relay Synapses to Receive Functional Inputs from Primary
Sensory Afferents for Cold Sensation. Journal of Neuroscience 24:3466-3476,
2007
3. Furue H, Katafuchi T, Yoshimura M. In vivo patch. In:Patch-Clamp Analysis: Advanced
Technique, Second Edition (Eds. Wolfgang Walz) The Humana Press Inc pp.229-251,
2007
4. Furue H, Narikawa K, Kumamoto E and Yoshimura M. Responsiveness of rat substantia gelatinosa neurons to mechanical but not thermal stimuli revealed by in vivo patch-clamp recording. Journal of Physiology(London) 521:529-535, 1999
updated 25-Feb-2010