神経科学：ドーパミンD2受容体の弁別学習とスパイン増大への関与

ドーパミンD2受容体（D2R）は線条体で高密度に発現し、統合失調症などの神経精神疾患と関連付けられてきた。D2Rはドーパミンに高親和性であることから、罰学習中にドーパミン（DA）濃度の一過性低下（DA dip）を検出すると示唆されている。しかし、D2R依存的な行動の性質やその細胞基盤は分かっていない。今回我々は、マウスを用い、音–報酬の条件付けは、側坐核のドーパミンD1受容体（D1R）を介した顕著な刺激汎化を示すが、DA dipにより弁別学習が生じ、条件付けを精緻化することを明らかにする。側坐核スライスでは、短時間（わずか0.4秒間）のDA dipがD2Rによって検出され、脱抑制により、D2R発現-棘状投射ニューロン（D2-SPN）のアデノシンA_2A受容体（A_2AR）依存的な樹状突起スパインの増大を引き起こした。弁別学習には、側坐核でのCa²⁺/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼIIとA_2ARといった可塑性関連信号が必要だった。意外にも、消去学習には、DA dipもD2-SPNも関与していなかった。メタンフェタミン投与によりドーパミン信号を乱すと、弁別学習もスパイン増大も阻害されたが、これらはD2R阻害剤によって回復した。今回の結果は、D1Rによる汎化報酬学習をD2Rが精緻化することを示している。

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