忌避行動における腹側海馬－側坐核回路の機能解明

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本申請の研究目的は、忌避行動における腹側海馬－側坐核回路の役割の解明である。昨年度は、マウスにレバーを押すと電気ショックを回避できることをオペラント動機付けした忌避行動オペラント課題を確立した。本年度は、忌避オペラント課題時の腹側海馬から側坐核へ投射する神経軸索末端のカルシウム活動を観察し、腹側海馬－側坐核回路の活動と行動の関係性を明らかにすることに取り組んだ。忌避行動オペラント課題時の活動観察は、ファイバーフォトメトリー法を用いた集団カルシウム計測を用いた。マウスの腹側海馬にカルシウム蛍光プローブ配列を持つアデノ随伴ウイルスを注入することで、腹側海馬の細胞体およびその軸索にカルシウム蛍光プローブが発現することを確認した。このマウスの側坐核に光ファイバーを留置することで、腹側海馬から側坐核へ投射する神経活動の観察を行った。結果、警告音の提示時に活動が上昇し、レバー押し行動中（忌避行動）に活動が低下することが分かった。次にオプトジェネティクスを用いて、観察された活動を人為的に操作したら、忌避行動がどう変化するか検証した。マウスの腹側海馬に光活性分子（ChR2）配列を持つアデノ随伴ウイルスを注入し、側坐核へ光ファイバーを留置した。忌避オペラント課題中に腹側海馬－側坐核回路の神経活動を光活性化した。結果、レバー押し行動中（忌避行動）の光活性化によって、レバー押し行動を阻害することを発見した。以上より、腹側海馬－側坐核回路の神経活動は忌避行動を調節していることを明らかにした。