Research press release




今回、David Artisたちの研究グループは、マウスの微生物相の操作が恐怖消去学習にどのような影響を及ぼすのかを調べた。消去学習とは、手掛かり刺激と関連付けられた出来事を変化させた時に生じるプロセスであり、それに応じて行動が変化する。今回の研究で、Artisたちは、マウスを訓練して、特定の雑音とフットショック(脚に電気ショックを与えること)を関連付けさせた。これによって恐怖反応が生じ、この雑音を聞いたマウスは、すくみ行動を示した。次に、この雑音を聞かせて電気ショックを与えるという処置を止めると、対照マウスによる条件付けされたすくみ行動は程度が弱まったが、無菌マウスまたは抗生物質を投与したマウス(つまり、微生物相が枯渇したマウス)は、恐怖反応を示し続けた。


Details of how disruption of the gut microbiota may influence learning behaviour are presented in a mouse study published in Nature. Previous research has suggested a link between alterations in gut microbiota and modulated behaviours, but the underlying driving forces have been unclear. The new study identifies microbiota-derived signals that modify neuronal function and structure associated with fear responses.

David Artis and colleagues investigate the effect of microbiota manipulation on fear extinction learning in mice. Extinction learning is a process that occurs when an event associated with a cue changes, and behaviour is altered accordingly. In the present study, the authors trained mice to associate a noise with a small shock to the foot; this resulted in a fear response, in which the animals froze when they heard the tone. Once the shock was no longer delivered with the tone, control mice displayed reduced conditioned freezing, whereas germ-free or antibiotic-treated mice (that is, with depleted microbiota) continued to exhibit fear responses.

Depletion of microbiota was associated with changes in gene expression in nerve cells and defects in the learning-related changes to the neural architecture, Artis and colleagues report. They also identify four microbiota-derived compounds that are decreased in germ-free mice and have previously been linked to neuropsychiatric disorders. Together, these findings demonstrate the role of microbiota (and associated metabolites) in neuronal activity and behaviour.

doi: 10.1038/s41586-019-1644-y

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