ネズミが恐怖や不安の反応についての洞察を明らかにする
ラットの行動に関する研究は、恐怖や不安のメカニズムについて学ぶのに役立つんだ。
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研究者たちは、動物が潜在的な危険にどのように反応するかを調べて、人間の心をよりよく理解しようとしています。ラットを使った一般的な方法のひとつがパブロフ条件付けで、動物が特定の合図と恐怖をどのように結びつけるかを学ぶのに役立ちます。この研究から、私たちが脅威についてどのように学び、それを記憶するのかについての洞察が得られます。
ハイパーバイジランスの重要性
ハイパーバイジランスは、潜在的な脅威への意識が高まる状態を表す用語です。これは、不安障害を持つ人々によく見られます。ある人々は不安を引き起こす状況を避ける一方で、他の人は実際には何も避けずに過度に意識していることがあります。このハイパーバイジランスの状態は、脅威信号に対する強い反応を引き起こすことがあります。例えば、ある研究では、ラットが突然の大きな音やショックにさらされると、刺激の前の基準行動と比べて、反応が高まったことが示されました。
ラットの反応テスト
これらの行動を研究するために、研究者たちはラットが特定の音や合図にどのように反応するかを測定します。制御された環境で、ラットはショックを知らせる音にさらされることがあります。ラットの反応から、彼らが恐怖や不安をどのように処理しているかについて多くのことがわかります。
ラットの反応にも変動があります。強く反応するものもいれば、あまり反応しないものもいます。研究者たちは、この変動は現在のストレスレベルだけでなく、遺伝的な特性にも基づいているかもしれないと考えています。
嫌悪条件付けの実験により、科学者たちはラットが恐怖反応を「忘れる」速さと効果を観察できます。例えば、ラットが音を聞いてからショックを受けると、音とショックを結びつけて、音を聞いたときに固まることを学びます。研究者たちは、さまざまなトレーニング方法がラットのその結びつきを忘れさせるのに役立つかどうかもテストできます。
薬の役割
科学者たちは、これらの恐怖反応に影響を与える可能性のある薬を調べています。注目しているのは、学習と記憶に必須の脳内受容体「NMDA受容体」です。D-サイクロセリンという薬のような特定のコアゴニストは、これらの受容体の効果を高め、ラットの恐怖を忘れるのに役立つことが分かっています。
しかし、これらの発見を人間に翻訳することは、結果がまちまちです。研究者たちは、これらの薬が恐怖症やPTSDの人々に役立つことを期待していましたが、結果は必ずしも予想通りではありませんでした。
注意と反応に関する仮説
この研究では、ラットがあまり強くない合図にさらされたときの反応が、脅威を探る注意深さに関連している可能性があると提案しています。これは人間のハイパーバイジランスに似ています。研究者たちは、直接的でない脅威が不安に関連する脳の異なる部分を活性化するだろうと考えました。
例えば、研究では、あいまいな脅威が「ストリアターミナリスのベッド核(BNST)」として知られる脳の領域での活動を促し、明確で予想可能な脅威が扁桃体を活性化することを示唆しています。脳の反応の違いは、恐怖と不安の処理における独自のメカニズムを反映しているかもしれません。
研究者たちは、ラットで特定のコアゴニストを強化することで、恐怖反応の忘却プロセスが改善されるかもしれないと仮定しました。彼らは、別のコアゴニストであるグリシンの利用可能性を高めることで、ラットが恐怖反応を消す能力に大きな違いが生まれるかどうかを確認したいと考えていました。
実験の準備
この実験では、136匹のオスのラットが使用されました。彼らはグループで飼育され、特定の明暗サイクルに従っていました。テストでは、ラットは軽いショックに関連付けられた音を聞くいくつかのトレーニングを受け、その凍りつく行動が記録されました。
ラットは、恐怖のような行動を測るために設計された高所プラス迷路をナビゲートするなど、さまざまなテストを受けました。目標は、迷路の開かれた腕と閉じた腕でどれだけの時間を費やすかを見ることでした。
トレーニングセッション中、ラットは特定の音を聞き、その後すぐに軽いショックを受けることで、学習された関連が作られました。研究者たちは、複数のトレーニングセッションを通じて、ラットが音に対してどれくらいの時間凍りついたかを記録しました。
音声と行動
もう一つの興味深い分野は、ラットの発声です。研究者たちは、特定の鳴き声が警戒心や不安の高まりを示すのかを調べたかったのです。トレーニング中に発声したラットは、発声しなかったラットと比べて異なるレベルの凍りつく行動を示しました。
発声は分析され、警戒呼び声の増加が後の実験での脅威合図への強い反応と相関しているかどうかが調査されました。トレーニング中に観察された発声は、同じまたは類似の合図が再度提示されたときの再習得テストでの高い反応を予測しました。
薬物治療の影響
研究者たちは、恐怖の消失プロセスに対するD-サイクロセリンとビトペルチンの2つの薬の効果も調査しました。これらの薬を投与して、ラットが恐怖反応を忘れる能力にポジティブな影響を与えるかどうかを確認しました。
D-サイクロセリンは、以前の研究に基づいて恐怖反応の消失を強化することが期待されていましたが、ビトペルチンはグリシンのレベルを高め、学習と記憶に関連するNMDA受容体に影響を与えることを目指していました。
ビトペルチンは、後のテストで消失反応の持続性を高めることにある程度の希望を示しましたが、D-サイクロセリンは期待される行動の改善をもたらしませんでした。これは、恐怖反応を修正する薬物介入の複雑さを浮き彫りにしました。
ラットの行動に関する結論
この研究では、音の合図の強度を下げても、ラットが反応するとは限らないことが分かりました。むしろ、彼らが依然として強く反応する可能性があることが明らかになり、脅威を認識する方法が文脈によって異なるかもしれないことを示唆しています。
結果はまた、脅威の検出に対するバイアスと見なされるハイパーバイジランスが、動物が恐怖を処理する方法を理解するために重要であることを示しました。異なる脳領域間のつながり、薬の役割、ラットの行動が、動物と人間の両方における不安の現れ方に対する重要な洞察を提供します。
今後の方向性
この研究は動物の行動とそれが人間の不安にどのように関連するかを明らかにしています。今後の研究では、さまざまな脅威がどのように認識され、さまざまな方法が恐怖反応をどのように変化させるかについての理解が深まるかもしれません。これらの発見に関する議論は、動物研究から人間への潜在的な応用を考慮した不安関連の障害に対するより効果的な治療法につながる可能性もあります。
要するに、ラットが音の合図に直面したときの脅威への反応を調べることは、動物と人間の行動に関する貴重な洞察を提供できます。これらのメカニズムを理解することで、不安障害や関連する状態の治療に向けたより効果的な戦略を開発する手助けができるでしょう。
タイトル: Influence of aversive cue detection sensitivity on extinction in adult male rats
概要: Threat detection prompts reactions classified either as fear (obvious, predictable, immediate threat) or anxiety (ambiguous, sustained, distant threat). Hypervigilance is a state of sensitivity to threatening stimuli and an attentional bias symptomatic of anxiety disorders. In rodents, threat detection can be measured by freezing behaviour and production of ultrasonic vocalisation (USV) alarm calls. The amygdala is classically associated with fear-like responses, whereas the bed nucleus of the stria terminalis (BNST) has been proposed to be preferentially recruited by anxiogenic stimuli. The conditioned responses triggered by aversive cues can be extinguished through repeated exposure of a subject to the threat stimulus but without any aversive reinforcement. The extent of extinction acquisition and consolidation are notedly variable across individuals. It has been reported that NMDA-type glutamate receptor co-agonists, like D-cycloserine, can enhance extinction consolidation. In the experiments herein, the salience of a threat cue was modified to compare the relative activation of the brain vigilance networks to an obvious cue, and to test whether sensitivity to the aversive cue at such a vigilance screen might predict subsequent ability to extinguish conditioned responses. We demonstrated activation of the BNST by a low salience aversive cue. Rats that had the propensity to make alarm ultrasonic vocalisation calls reacted more strongly to aversive cues and had deficits in conditioned freezing extinction. Finally, we demonstrated the potential to enhance extinction consolidation by targeting glycine transmission. Taken together these results demonstrate how threat detection and responses are sensitive to cue salience and can be manipulated by combined pharmacological and behavioural interventions. HIGHLIGHTS-Auditory cue at low salience revealed attentional bias unrelated to maze behaviour -Low salience cue recruited activation of the BNST -Alarm call vocaliser rats had deficit in extinction consolidation -GlyT1 inhibition enhanced extinction consolidation
著者: Emma N Cahill, E. R. Sherman, J. Jollans, S. Deiana, B. Hengerer
最終更新: 2024-05-01 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591853
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.30.591853.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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