Observational Fear as a Model of Affective Empathy in Mice

공포 패러다임에 대한 관찰을 사용하여 우리는 뇌가 어떻게 감정적 전염을 생성하는지 알아내려고 합니다. 특히, 우리는 전방 대상피질(anterior cingulate cortex)이 관찰자 쥐에서 대리 동결 행동을 유도하기 위해 여러 감각 및 감정 정보를 통합하는 방법에 관심이 있습니다. 우리는 정신 장애에서 비정상적인 공감 능력을 유발하는 시냅스 및 회로 기능 장애를 증명하기 위해 새로운 유전자와 기본 신호 전달 경로를 연구합니다.

우리의 이전 연구는 전대상피질(anterior cingulate cortex)에서 중간뉴런(interneuron)을 발현하는 소마토스타틴(somatostatin)이 관찰적 공포 행동을 양방향으로 조절한다는 것을 발견했다. 최근에는 특정 유전자가 대리 동결 행동에 관여하는 SST 뉴런의 기능적 흥분을 어떻게 조절하는지 이해하는 데에도 진전을 이루었습니다. 관찰적 공포 조건화는 관찰자가 직접적인 혐오적 자극을 받지 않고 정서적 전염을 측정할 수 있기 때문에 유리합니다.

이 과정을 통해 공감 관련 신경 회로에 대한 여러 가지 상세한 연구를 수행할 수 있습니다. 이 표준화된 동물 모델은 기본 신경 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하여 설치류와 인간 공감 연구 사이의 격차를 해소합니다. 이 모델을 통해 우리는 정서적 공유 행동과 관련된 유전적 요인과 뇌 회로를 모두 조사할 수 있습니다.

이 관찰적 공포 모델을 사용하여 뇌가 공감을 어떻게 처리하는지 조사할 계획입니다. 이 연구는 동물과 인간 모두의 공감 반응을 형성하는 근본적인 메커니즘을 밝힐 수 있습니다. 시작하려면 적응 절차 최소 30분 전에 동물을 집 케이지와 함께 대기 구역에 배치하십시오.

관찰적 공포 조절을 위한 장치를 조립합니다. 중간에 다공성 투명 플렉시 유리 칸막이로 분할된 두 개의 챔버를 포함합니다. 챔버 바닥에 여러 개의 강철 막대로 만든 그리드를 배치하여 전기 발 충격을 가합니다.

그런 다음 비디오 카메라를 켜고 후속 분석을 위해 테스트 챔버가 프레임 내에서 완전히 보이는지 확인합니다. 한 동물을 관찰자로, 다른 동물을 시범자로 지정합니다. 먼저, 발 충격이 가해질 챔버에 시연 마우스를 배치한 다음 관찰자 마우스를 칸막이로 분리된 반대쪽 챔버에 배치합니다.

챔버 도어를 닫고 소프트웨어를 사용하여 프로그래밍된 프로토콜을 즉시 실행합니다. 관찰자와 시범 마우스가 습관화 세션 동안 5분 동안 챔버 내에서 자유롭게 이동하고 탐색할 수 있도록 합니다. 습관화되면 시스템은 4분 동안 시연 마우스에 자동으로 전기 발 충격을 전달합니다.

세션이 끝나면 시연자 마우스와 관찰자 마우스를 별도의 케이지에 놓습니다. 관찰 공포 그룹의 마우스는 대조군에 비해 훨씬 더 높은 대리 동결 행동과 조절 기간 동안의 총 동결 시간을 보여주었습니다. 129S1 마우스 균주는 B6J에 비해 현저히 높은 관찰 공포 반응을 보인 반면, AKR 마우스 균주는 B6J에 비해 현저히 낮은 수준의 대리 동결 수준을 보였습니다.