ISSN: 0037-3796
日本神経化学会 The Japanese Society for Neurochemistry
Bulletin of Japanese Society for Neurochemistry 61(2): 105-110 (2022)
doi:10.11481/topics184

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幼少期逆境体験による前頭前野–視床室傍核回路への影響と社会性行動への関与A prefrontal–paraventricular thalamus circuit requires juvenile social experience to regulate adult sociability

奈良県立医科大学 精神医学講座Department of Psychiatry, Nara Medical University School of Medicine

発行日:2022年12月30日Published: December 30, 2022
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幼少期の社会的孤立は成人期の社会性行動を低下させるが、その神経回路のメカニズムの詳細は不明のままである。本研究では離乳直後の2週間の社会的隔離により、新規マウス曝露時に視床下部後部に投射する内側前頭前野(mPFC→pPVT)錐体細胞が活性化しないことを明らかにした。それに基づき、mPFC→pPVT神経回路の活動を光遺伝学的手法にて抑制すると社会性行動障害がみられた。また、幼若期隔離によって、成体期でmPFC→pPVT投射錐体細胞の細胞興奮性が低下し、ソマトスタチン発現低閾値スパイクインターニューロンからの抑制性入力が増加するという社会性行動障害を引き起こす神経回路メカニズムを明らかにした。さらに、mPFC→pPVT神経回路を光遺伝学的に活性化することで、幼若期隔離による社会性行動障害を改善できることが示唆された。本研究では、社会性行動に必要なmPFC→pPVT投射錐体細胞の細胞興奮性およびその関連する抑制性回路が幼若期の社会的経験によって大きく影響を受けることを明らかにした。

Juvenile social isolation reduces sociability in adulthood, but the underlying neural circuit mechanisms are poorly understood. We found that, in male mice, 2 weeks of social isolation immediately following weaning leads to a failure to activate medial prefrontal cortex neurons projecting to the posterior paraventricular thalamus (mPFC→pPVT) during social exposure in adulthood. Chemogenetic or optogenetic suppression of mPFC→pPVT activity in adulthood was sufficient to induce sociability deficits without affecting anxiety-related behaviors or preference toward rewarding food. Juvenile isolation led to both reduced excitability of mPFC→pPVT neurons and increased inhibitory input drive from low-threshold-spiking somatostatin interneurons in adulthood, suggesting a circuit mechanism underlying sociability deficits. Chemogenetic or optogenetic stimulation of mPFC→pPVT neurons in adulthood could rescue the sociability deficits caused by juvenile isolation. Our study identifies a pair of specific medial prefrontal cortex excitatory and inhibitory neuron populations required for sociability that are profoundly affected by juvenile social experience.

Key words: sociability; social isolation; medial prefrontal cortex; posterior paraventricular nucleus thalamus; low-threshold-spiking somatostatin

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