Neural circuit mechanisms underlying negative emotional bias in the prefrontal cortex

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本研究では、恐怖や不安から曖昧な物事のネガティブな側面を過大評価してしまう負の情動バイアスの神経機構を明らかにする。具体的には、負の情動が前頭前野の局所回路における情報表現にどのようなバイアスを生起し、さらに実際の行動をどのように変化させるのか検証する。研究初年度である本年度は、負の情動バイアスをラットの意思決定行動の変化として定量的に検証するための行動実験の確立に取り組んだ。眼瞼内電極を用いた微弱電流の呈示時間、強度、確率などを十分検討し、ラットの意思決定課題への意欲を損なうことなく負の情動を誘発する独自の手法を確立した。この手法を用い、負の情動下ではラットが実際に意思決定の不確実性を過大評価することを示唆する結果を得ることができた。さらに、そうした行動下で前頭前野の神経細胞の活動を電気生理学的に記録し解析を行った。興味深いことに、前頭前野の神経細胞の発火活動は、負の情動やそうした情動状態と意思決定に関連する情報の統合を表現していた。上記の実験と並行して、動物の内的状態である情動をより詳細に推定するため、情動と密接に関連するとされる身体反応の測定法の開発を行った。その結果、電気生理学的手法により呼吸と心拍を高精度に記録する手法を確立することができた。さらに、これらの身体反応の測定、神経細胞の活動記録、眼瞼内微弱電流の呈示をすべて同時に行うことができる独自の手法も確立した。この手法は、これらの多様な情報をすべて電気信号として扱い同一の記録システムにより処理できるよう開発したため、コミューテーターの使用により動物の自由な行動への影響を最小限に抑えることができ、さらに記録したデータの解析処理を容易にすることができる。