子供の頃の社会的孤立によって損傷した特定の脳回路が見つかる

孤独感はメンタルヘルスへの深刻な脅威として認識されています。

私たちの世界がデジタルプラットフォームを介して益々繋がれるようになったとしても私たちの社会での若者たちは孤独感が高まっていると感じています。

COVID-19のパンデミックにより、多くの国が社会的距離と学校の閉鎖を余儀なくされたため、社会的孤立と孤独の精神的健康への影響を理解する必要性を拡大しています。

研究により、特に小児期の社会的孤立は哺乳類の種全体で成体の脳機能と行動に悪い影響があることが示されていますが、根本的な神経回路のメカニズムは十分に理解されていないままです。

マウントサイナイ医科大学の研究チームは、前頭前皮質の特定の亜集団を特定しました。

これは、社会的行動を調節する脳の主要部分であり、成人期の通常の社交性に必要ですが、マウスの幼年期の社会的孤立に対して非常に脆弱です。

Nature Neuroscienceの8月31日号に掲載されたこの調査結果は、脳の報酬回路のさまざまなコンポーネントに信号を中継する脳領域である傍室視床に突出している内側前頭前皮質ニューロンとして知られている細胞のこれまでに認識されていなかった役割に光を当てています。

人間でもこの発見がされた場合は、隔離に関連した精神疾患の治療につながる可能性があります。

「私たちは、小児期の社会的孤立に特に脆弱な前頭前野の、この特定の回路を特定することに加えて、私たちが特定した脆弱な回路が、社会的行動の欠落の治療において有望な標的であることも実証しました。」

と、論文の上級著者であるマウントサイナイ医科大学の森下博文医師は述べています。

「成人期の視床野に突出する特定の前頭前頭回路の刺激を通して、私たちは少年の社会的孤立によって引き起こされた社会性の欠落を救うことができました。」

具体的に、研究チームは、オスのマウスで、離乳直後の2週間の社会的孤立が、成人期の社会的曝露中に室傍視床に突出している内側前頭前皮質ニューロンの活性化の失敗につながることを発見しました。

研究者たちは、幼年期の隔離が脳室傍視床に突出する前頭前野ニューロンの興奮性の低下と他の関連ニューロンからの抑制入力の増加の両方につながり、幼年期の社会的隔離によって引き起こされた社会性障害の根底にある回路メカニズムを示唆していることを発見しました。

脳室傍視床への前頭前野投射の活動の急性回復が、幼年期の社会的隔離を受けた成体マウスの社会性障害を改善するのに十分であるかどうかを判断するために、研究チームは「オプトジェネティクス」と呼ばれる手法を使用して、傍室視床への前頭前野投射を選択的に刺激しました。

研究者らはまた、彼らの研究で化学遺伝学を使用しました。光遺伝学は研究者が光のパルスで自由に動く動物の特定のニューロンを刺激することを可能にしますが、化学遺伝学は細胞集団に対する非侵襲的な化学的制御を可能にします。

これらの技術の両方を採用することにより、研究者は、光パルスまたは薬物がそれらに投与されると、これらのマウスの社会的相互作用を迅速に増加させることができました。

「刺激の直前に社会的行動障害の存在を確認しました。刺激が継続している間に行動を確認したところ、社会的行動障害が逆転していることがわかりました。」

と森下博士は述べました。

社会的行動障害は、自閉症や統合失調症などの多くの神経発達障害や精神障害の共通の側面であることを考えると、これらの特定の前頭葉ニューロンの特定は、さまざまな精神障害に共通する社会的行動障害の改善を目的とした治療目標を指し示します。

この研究で特定された回路は、経頭蓋磁気刺激法や経頭蓋直流刺激などの技術を使用して変調される可能性があります。

この研究は、国立衛生研究所、国立精神衛生研究所、およびサイモンズ財団からの助成金によって支援されています。

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Sciencedaily