# Neural circuitry of safety, fear and reward cue discrimination

> **NIH NIH R01** · PURDUE UNIVERSITY · 2021 · $384,548

## Abstract

Project Summary 
 
Clinical disorders arising from maladaptive emotion regulation present a large burden on society 
worldwide. Many of these disorders show comorbidity, for example, addiction with anxiety disorders. 
Cues predicting something aversive elicit avoidance and fear behaviors whereas cues predicting 
reward elicit approach and reward-­seeking behaviors. Cues signifying safety have the power to 
modulate fear and reward-­seeking behaviors by informing the organism whether or not the environment 
is safe. Thus, safety, fear and reward behaviors, and the circuitries governing these behaviors, are 
intertwined. The majority of studies on reward and fear processing have been conducted in parallel, 
investigating the circuitries separately in primarily male subjects. If we hope to understand and treat 
comorbid disorders resulting from maladaptive emotion regulation increased efforts in investigating how 
these circuitries integrate their functions to influence behavior is needed in both male and female 
subjects. The proposed work uses a novel behavioral paradigm explicitly designed to assess safety, 
fear and reward cue learning together in order to investigate the multiple circuitries that regulate these 
learning processes in a rat model. Our results show that, compared to males, female rats do not show 
suppression of conditioned fear in the presence of the safety cue, indicating a failure to regulate fear in 
‘safe’ conditions, and they are more reward responsive during the reward cue. Since women are more 
than twice as likely as men to develop emotion dysregulation disorders, this paradigm offers a great 
opportunity to tease apart the sex differences in neural circuitry that are generating the behavioral sex 
differences. Together, the proposed aims are designed to identify the neural circuitry and mechanisms 
of safety, fear and reward cue discrimination and how they may differ between males and females. 
Aims 1 and 2 focus on the infralimbic prefrontal cortex, prelimbic prefrontal cortex and basolateral 
amygdala in male and female rats to identify differences in neural activity and the critical projections 
among these brain regions during safety-­fear-­reward discrimination. Aim 3 focuses on the projection 
from the ventral tegmental area to the basolateral amygdala in male and female rats. We expect to 
advance our understanding of the neural circuitry mediating discrimination among emotionally relevant 
environmental cues in both male and female subjects, thereby increasing our knowledge at a 
systems/circuits level of possible sex differences in emotional disorders. Determining how neural circuit 
sex differences are generating sex differences in safety-­fear-­reward discrimination will improve future 
development of sex-­specific behavioral and drug treatments in individuals diagnosed with emotion 
dysregulation disorders.

## Key facts

- **NIH application ID:** 10085165
- **Project number:** 5R01MH110425-04
- **Recipient organization:** PURDUE UNIVERSITY
- **Principal Investigator:** Susan Sangha
- **Activity code:** R01 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2021
- **Award amount:** $384,548
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2018-03-02 → 2021-12-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10085165

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10085165, Neural circuitry of safety, fear and reward cue discrimination (5R01MH110425-04). Retrieved via AI Analytics 2026-05-22 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10085165. Licensed CC0.

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*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*