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恐怖学習が十分に進行すると，その学習強度は一定となり，以降の恐怖体験はさらなる恐怖学習を引き起こさなくなる。申請者はこの「恐怖学習の漸近化」現象を嫌悪的体験の強さに応じた適応的恐怖学習のモデルとし，その神経メカニズムの解明を試みた。これまでの研究から，嫌悪刺激の到来を予測する音刺激（予測刺激）による扁桃体中心核（CeA）―中脳水道周囲灰白質腹側部（vlPAG）経路の活性化が，１）扁桃体外側核（LA）の嫌悪刺激に対する神経応答を学習依存的に低下させ，２）恐怖学習の漸近化を引き起こすことが明らかになった。平成27年度においては，脊髄からLAへの嫌悪刺激情報伝達における中継領域である中脳水道周囲灰白質背側部（dlPAG）における嫌悪刺激に対する神経応答の低下もLAの結果と同様に，CeA-PAG経路の活性化に依存することが明らかになった。すなわち，予測刺激の提示中に限局したCeA-PAG経路の光遺伝学的不活性化によりvlPAGの予測刺激に対する応答が低下し，またdlPAGの嫌悪刺激に対する神経応答の減少が生じなくなるという脱抑制が認められた。さらに，vlPAGにおける投射ニューロンのうち，吻側延髄腹内側部（RVM）への投射ニューロンが予測刺激によりCeA-PAG経路の働きを介して活性化されること，このRVM投射ニューロンの予測刺激中の活性化によって学習の漸近化が引き起こされていることを光遺伝学，蛍光免疫染色法および行動解析を組み合わせることにより明らかにした。
一連の研究からCeA-PAG-RVM経路の活性化が，嫌悪刺激情報をLAさらにはdlPAGよりも上流において抑制することで嫌悪的体験の強さに対応した恐怖学習を制御していることが示唆された。この結果は過剰な恐怖学習に特徴づけられる不安症・心的外傷後ストレス障害等の精神疾患メカニズムの解明に重要である。
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