スタンフォードチームは、優勝と嫌悪刺激に関する脳回路を測定した
目次
01 脳内の嫌悪刺激に関するニューロンを特定 02 感情制御に関与する脳回路の解明 03 研究の意義と今後の展望脳内の嫌悪刺激に関するニューロンを特定
スタンフォード大学の研究者は最近、脳内の嫌悪刺激に関するニューロンを特定した。マウスを用いたこの研究は、不安障害、不眠症、うつなど、人間の多様な精神疾患の治療に役立つ可能性がある。
図 1: マウスを用いた脳内ニューロンの研究イメージ
感情制御に関与する脳回路の解明
「Parallel circuits from the bed nuclei of stria terminalis to the lateral hypothalamus drive opposing emotional states」という論文は、Nature Neuroscience誌8月号に発表され、インパクトファクターは19.912である。
嫌悪やインセンティブに対する適切な反応は生存に重要だ。このため、睡眠、覚醒、ストレス、報酬などの環境の変化に素早く対応するために、脳システムに微調整を行う必要がある。この部分の脳システムは、中毒や他の精神疾患において失調症になりがちだ。
この新しい研究では、恐怖、報酬、不安に関する脳領域であり、薬物やアルコール依存症において重要な役割を果たしている扁桃体（アーモンド核）を分析した。扁桃体を視床下部と結びつけ、睡眠、食欲、体温を調節する脳領域に注目した。
外側視床下部（LH）には、多様な種類の細胞が混ざっている。一方、クリープチン（HCRT = 食欲素）を発現する背側LHニューロンは、モチベーションに応じた行動において特に重要である。Hcrt-LHニューロンは脳全体に投射し、Hcrt受容体シグナルを通じて覚醒状態の制御を行う。しかし、Hcrt-LHニューロンの活動と感情行動との関係はこれまで明確ではなかった。
終紋床核と下垂体との間の脳回路を解明するために、Giardino博士はマウスを報酬および嫌悪刺激にさらし、光遺伝学的技術を用いてニューロンの活動を観察・制御した。選択的なHcrt-LHニューロンのターゲティングを実現するため、サイヤジェンの遺伝子改変マウスを用い、Hcrt-IRES-Cre cKOマウスを作成した。
二つの並列回路が対照的な感情状態を制御
研究者たちは、終紋床核から外側視床下部（LH）の複数のニューロンに接続する二つのニューロンの亜集団を特定した。これらの並列回路は、互いに対照的な感情状態を促進する。すなわち、「回避（嫌悪）」と「接近（好ましい）」の行動である。
さらに、これらの神経伝達物質は、アドレナリン作動性ホルモン放出因子（CRF）が嫌悪反応を、胆嚢収縮ポリペプチド（CCK）が好ましい反応をそれぞれ促進することで機能していることが分かった。
研究の意義と今後の展望
研究者たちは、これらのデータが先進的なモデルを提供するとし、終紋床核の並列回路が、特定のニューロンの亜集団を介して異なる感情状態を駆動する仕組みを明らかにすると述べている。この研究は、今後の精神疾患の治療法開発に向けた重要な手がかりを提供することが期待されている。
掲載誌：Nature Neuroscience 21, 1084–1095 (2018)
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