Observational Fear as a Model of Affective Empathy in Mice

恐怖パラダイムの観察を用いて、脳がどのように感情的な伝染を引き起こすのかを探ろうとします。特に、前帯状皮質が複数の感覚情報と感情情報をどのように統合して、観察マウスの代理凍結行動を誘導するかに興味があります。私たちは、精神疾患における異常な共感能力を引き起こすシナプスおよび回路機能障害を証明するために、新しい遺伝子とその基礎となるシグナル伝達経路を研究しています。

私たちの以前の研究では、前帯状皮質で介在ニューロンを発現するソマトスタチンが観察の恐怖行動を双方向に制御することがわかりました。最近では、特定の遺伝子が代理凍結行動に関与するSSTニューロンの機能興奮をどのように制御しているかの理解もさらに進んでいます。観察的恐怖条件付けは、観察者に直接嫌悪刺激を与えることなく感情伝染を測定できるため、有利です。

このプロセスにより、共感関連の神経回路について複数の詳細な研究を行うことができます。この標準化された動物モデルは、基本的な神経メカニズムに関する洞察を提供することにより、げっ歯類と人間の共感研究の間のギャップを埋めます。このモデルにより、感情共有行動に関与する遺伝的要因と脳回路の両方を調べることができます。

この観察的恐怖モデルを用いて、脳が共感をどのように処理しているかを調べる予定です。この研究は、動物とヒトの共感反応を形成する基本的なメカニズムを明らかにする可能性があります。まず、順応の手順の少なくとも30分前に、動物を自宅のケージと一緒に待合室に置きます。

観察的恐怖条件付けのための装置を組み立てます。中央に多孔質の透明なプレキシガラスの仕切りで区切られた2つのチャンバーを含めます。複数の鋼棒で作られたグリッドをチャンバーの床に配置して、電気的な足の衝撃を与えます。

次に、ビデオカメラの電源を入れ、テストチャンバーがフレーム内に完全に見えることを確認し、その後の分析に備えます。1匹の動物をオブザーバーとして、もう1匹をデモンストレーターとして割り当てます。まず、デモンストレーターマウスをフットショックが与えられるチャンバーに置き、次にオブザーバーマウスを仕切りで区切られた反対側のチャンバーに配置します。

チャンバーのドアを閉め、ソフトウェアを使用してプログラムされたプロトコルをすぐに実行します。観察者とデモンストレーターマウスが、慣れセッション中の5分間、チャンバー内を自由に動き回り、探索できるようにします。慣れると、システムはデモンストレーターマウスに4分間、自動的に電気的なフットショックを与えます。

セッション終了後、デモンストレーターマウスとオブザーバーマウスを別々の保持ケージに入れます。観察恐怖群のマウスは、対照群と比較して、コンディショニング期間中の代用凍結行動と総凍結時間が有意に高かった。129S1マウス系統はB6Jと比較して著しく高い観察恐怖反応を示し、AKRマウス系統はB6Jと比較して代用凍結のレベルが有意に低いことを示しました。