マカクの脳は羨望の神経生理学について話しました

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ビデオ: 神経:伝導路とは 2022, 12月
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Anonim
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日本の生物学者は、他の誰かが賞を受賞したときの羨望の神経メカニズムを追跡することができました。特定の画像を提示した後に報酬を期待するように訓練されたマカクの実験で、霊長目は競合他社よりも自分の報酬をはるかに重視していることがわかりました。さらに、報酬を受け取るという社会的状況は脳の活動を調節しました。科学者は、報酬システムが報酬に反応する前に、内側前頭前野が誰がそれを受け取るかを評価することを発見しました。 NatureNeuroscienceに掲載された記事。

脳の報酬系は、心地よい刺激の影響下で活性化されます。たとえば、それは食物である可能性があり、社会的な動物の場合、それは主に同族体とのコミュニケーションによって活性化されます(神経科学が幸福についてどのように考えているか、そしてそれがどのように考えているかについての詳細客観的に測定することができます、あなたは私たちの材料「幸福の生化学」で読むことができます)。一方、社会的側面は、報酬システムにとっても重要です。つまり、他の人が受け取った報酬にどのように対応するかを評価することです。高いレベルの共感を必要とする喜びを体験することもできますが、多くの場合、他の人から報酬を受け取ることは、人が羨ましいと感じることにつながります。

この感覚がどのように発生し、それが脳の活動にどのように影響するかを正確に理解するために、ノリタケ敦が率いる国立自然科学研究所の日本の科学者が決定しました。彼らの実験では、4匹のオスのニホンザル(Macaca fuscata)をペアに分けました。メインのマカク(M1)は、埋め込まれた電極を使用して脳の活動を記録し、パートナーのサル(M2)です。マカクの各ペアは、条件反射を形成するために古典的な行動訓練を受けました:抽象的なパターン(視覚刺激)の画像が表示された画面の前に座った後、マカクの1つ(M2)はいずれかの御馳走(甘くした水)または何も、そして(すぐに)別のマカク(M1)が御馳走を受け取った可能性があります。御馳走を受け取ることは、M2の低音とM1マカクの高音を伴っていました。

効果的な学習のために、実験には両方のマカクが御馳走を受け取った条件がありませんでした。したがって、M1はM2が御馳走を受け取らなかった場合にのみ御馳走を受け取ることができました。同時に、実験には、どのサルも治療を受けなかった状態もありました。

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単一画像条件での実験計画

科学者は3種類の写真を使用し、提示後におやつを受け取る確率はM1またはM2のいずれかで異なりました(2つの実験間で、M1またはM2の写真を使用した場合、両方のサルの御馳走を受け取る確率は同じでした)。したがって、マカクは、御馳走が続く可能性が最も高い絵を正確に知っており、その後、御馳走はおそらく期待されるべきではありません。

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表示されている各画像のすべての可能な結果

条件反射が確立されたことを確認するために、科学者は報酬を受け取る前に自分の唇をなめるマカクの強さを測定しました。報酬を受け取る可能性が高くなるにつれて、M1の可能性が高くなると、M2をなめる強度が増減しました。さらに、被験者の眼球運動を記録することにより、科学者は、M2が報酬を受け取った場合、M2がM1をより長く見ていると判断しました。これから、科学者は、サルは報酬を受け取らないことを理解していると結論付けました。

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自分の報酬(赤)とパートナーの報酬(青)を受け取る確率が異なる場合のマカクM1の唇をなめる強度

条件反射のトレーニングを成功させた後、科学者たちは、M1サルが2つから独立して画像を選択できる実験を行いました。選択は、写真の1つの方向の眼球運動を記録することによって行われました。

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2画像条件での実験計画

特定の写真を支持する選択は、それ自体の報酬を受け取る可能性とともに増加することが判明しました。サルは、2つの写真のいずれかが報酬をもたらす可能性が高いことを知って、それを選択します。 M1が、M2の扱いを最も少なくする画像をより頻繁に選択したことも注目に値します。これに基づいて、科学者たちは、サル自身の報酬の価値は、そのパートナーが報酬を受け取るかどうかよりも高いと結論付けました。興味深いことに、パートナーのマカクがバケツに置き換えられたとき(報酬は競合他社と無生物に渡されました)、この動作は観察されませんでした。

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報酬の確率が異なるM1(赤)とM2(青)の報酬を受け取った状態で写真を選択するマカクM1の確率

最後に、科学者たちは、実験の過程で、M1中脳の207個のドーパミン作動性ニューロンの集団の活動を研究しました。これらのニューロンは、脳の報酬系で重要な役割を果たし、心地よい刺激(報酬)に反応して活性化されます。サルが報酬を待っているとき(つまり、刺激の提示と水の受け取りの間の瞬間)、ドーパミン作動性ニューロンの52パーセントが活動していたことが判明しました。これらのうち、M2が報酬を受け取った場合、32個のニューロンの活動も観察されました。競合他社に期待される報酬が少ない場合、活動が高かったのは興味深いことです。科学者たちはまた、社会的つながりの維持に関与している脳の一部である内側前頭前野の319個のニューロンの活動を監視しました。これらのうち、科学者はニューロンを分離することに成功しました。ニューロンの活動は、自分自身の報酬とパートナーの報酬を受け取る可能性が高くなるにつれて増加します。

その後、科学者たちは、快楽の受容に関与するドーパミン作動性ニューロンと、社会的状況に関与する内側前頭前野のニューロンの活動の開始のタイミングを追跡しました。 2番目のニューロンの活動はより早く発生することが判明しました。つまり、社会的状況は、報酬がもたらす満足度を調整します。つまり、自分自身とパートナーの両方です。

したがって、科学者は、報酬を受け取るという社会的状況がサルの行動とその脳の報酬システムにどのように影響するかを追跡することができました。生きている競争相手が無生物に置き換えられた場合、刺激を選択して唇をなめるときのマカクの行動は大きく変化しなかったことを考えると、研究者は羨望の神経的および行動的メカニズムを追跡することができたと言えます-不満他の誰かが賞を受け取る可能性が高まった場合。

不思議なことに、他の人のために利益を得ることはまだ報酬システムを活性化することができます。昨年、科学者たちは、他の人々の助けを借りて、このシステムが男性よりも女性でより活性化されることを発見しました。これは、女性の脳が男性よりも向社会的であることを示しています。

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