背側内側前頭前野皮質から基底外側扁桃体への投影は、ラットのネガティブな感情の行動を促進します

内側前頭前野（MPFC）と扁桃体の間の脳回路は、感情、特に不安の皮質制御に関与しています。近年の研究は、MPFCと扁桃体の小領域の異なる役割、および感情的行動の調節におけるMPFCと扁桃体の間の相互経路に焦点を当てています。腹側MPFCから脳骨扁桃体への投射には抗不安定性があるが、背側MPFC（DMPFC）と基底外側扁桃体（BLA）の間の相互投影は、一般に、不安の増加を伴うさまざまな状態の不安発生効果に関与していることが示されています。ただし、通常の条件下での一般的な感情行動の調節におけるDMPFCからBLAへの投影の機能は不明のままです。この研究では、光遺伝学的分析を使用して、このDMPFC-BLA経路が正常なラットのさまざまな感情的行動をどのように調節するかを特定しました。DMPFC-BLA経路の光遺伝学的刺激は、ネガティブな感情の行動状態を促進し、不安のような抑うつ様行動を増加させ、場所回避の嫌悪行動を生成することがわかりました。逆に、この経路の光遺伝的阻害は、反対の効果を生み出し、不安のような抑うつ様行動を減らし、報酬の場所の好みの行動を誘導しました。これらの発見は、DMPFC-BLA経路の活動が負の感情状態を駆動するのに十分であり、MPFC-アミグダラ回路は感情的行動の皮質調節において緊張的に活性であることを示唆しています。

Brain circuits between medial prefrontal cortex (mPFC) and amygdala have been implicated in cortical control of emotion, especially anxiety. Studies in recent years focus on differential roles of subregions of mPFC and amygdala, and reciprocal pathways between mPFC and amygdala in regulation of emotional behaviors. It has been shown that, while the projection from ventral mPFC to basomedial amygdala has an anxiolytic effect, the reciprocal projections between dorsal mPFC (dmPFC) and basolateral amygdala (BLA) are generally involved in an anxiogenic effect in various conditions with increased anxiety. However, the function of the projection from dmPFC to BLA in regulation of general emotional behaviors under normal conditions remains unclear. In this study, we used optogenetic analysis to identify how this dmPFC-BLA pathway regulates various emotional behaviors in normal rats. We found that optogenetic stimulation of the dmPFC-BLA pathway promoted a behavioral state of negative emotion, increasing anxiety-like and depressive-like behaviors and producing aversive behavior of place avoidance. Conversely, optogenetic inhibition of this pathway produced opposite effects, reducing anxiety-like and depressive-like behaviors, and inducing behaviors of place preference of reward. These findings suggest that activity of the dmPFC-BLA pathway is sufficient to drive a negative emotion state and the mPFC-amygdala circuit is tonically active in cortical regulation of emotional behaviors.