神経科学：外側中隔における特徴特異的な脅威の符号化が防御行動を導く

脅威となり得るものをいち早く感知して評価する能力は生存に不可欠であり、それには感覚情報を内部状態および過去の経験と統合する必要がある。辺縁系前脳に存在する抑制性構造である外側中隔（LS）は、こうした高次の認知信号を統合して防御反応を調節すると考えられている。しかし、この過程の基礎となる細胞・回路・計算の機構は知られていない。今回我々は、2型CRH受容体を発現するLSニューロン（LS^Crhr2）に着目した。このニューロンサブセットは、マウスにおいて状態依存的な行動変化と脅威応答に重要であることが示されている。我々は、単一細胞カルシウム画像化、分子配列解読と回路分析を組み合わせることによって、関与する細胞タイプの空間的・機能的組織化、それらが実行する演算、および上流のアクチベーター群が伝えてくる情報を明らかにした。我々は、LS^Crhr2集団の活動が、行動結果を予測する脅威表現を迅速かつ動的に符号化することによって、合図誘発性防御行動に必要であると結論付けた。これらの脅威表現は、それぞれ異なるLS^Crhr2サブクラスによって差次的に表現される多様な信号が収束することで形成され、各サブクラスは、分子的特徴・空間位置・入力構成によって定義される。特に、これらの応答は、海馬と視床下部からの特異的な求心性入力を反映しており、それぞれ合図関連信号と行動関連信号を選択的に伝えていることは重要である。今回の知見は、LSが、外部環境からのチャレンジに応答して動機付けられた行動を媒介する仕組みの基盤となる、多面的な組織化の原理を立証している。

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