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ラット研究：脳の領域の変化は「奇偶カップル」の違いを説明します

人間の行動を説明することは依然として困難な課題です。なぜ一部の人々は合理的な決定をし、他の人々は衝動的で無謀な決定をするのですか？兄弟の1人が「きちんとした変態」で、もう1人が「ずたずた」であるのはなぜですか。

カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の行動神経科学者による新しい研究は、研究者が私たちのやり方に違いをもたらすと思われる一対の脳領域の変化を特定しているため、これらの質問に対する回答を保持する可能性があります。

研究— UCLAの心理学の准教授であり、UCLAの脳研究所のメンバーであるAlicia Izquierdoと彼女の心理学の大学院生であるAlexandra Stolyarovaが報告したオープンアクセスのオンライン科学ジャーナルに掲載 eLife.

眼窩前頭皮質と扁桃体基底外側領域の研究を含む新しい実験では、ラットが安定した状態と変動する状態の両方で報酬を得るために働く能力を評価しました。

ラットは、並べて表示された2つの画像から選択した後、砂糖のペレットを得ました。動物は鼻を使ってiPadのサイズの画面をタッチして選択を行いました。ラットが1つの画像に触れたとき、予測可能な時間、通常は10秒後に砂糖のペレットを受け取りました。ネズミが他の画像に触れたとき、変化する時間に砂糖のペレットを受け取りました。

これは、ラットが5秒程度または15秒程度長く待たなければならない可能性があるため、より危険なオプションでした。ラットはこれを一度に1か月間、毎日45分間行いました。

研究者たちは、ラットが課題を学習し、待ち時間の変動を検出できることを発見しました。ラットが報酬を受け取るまでの待ち時間のばらつきが大きくなると、扁桃体基底外側部の脳タンパク質ゲフィリンの量が2倍になりました。

一部の試験では、研究者らは待機時間を短くして、1つのオプションを他のオプションよりも優れたものにしました。すべてのラットはパターンを学習し、より良い選択をすることができました。

彼らは最初の日にいくつかの学習の証拠を示し、2日目とそれ以降の日により良くしました。機能的な基底外側扁桃体のないラットのグループでは、ラットは変化についてゆっくりと学習しましたが、約2日後に追いつきました。

しかし、機能的な眼窩前頭皮質を持たないラットはまったく学習せず、代わりに各体験を「リセット」ボタンとして扱ったと研究者たちは報告している。それはあたかもこれらのラットが起こり得る結果の全範囲の記録を持っていなかったかのようです。

眼窩前頭皮質の重要な役割は、イスキエルドを驚かせた。彼は、基底外側扁桃体が不確実な状態で重要であり、眼窩前頭皮質ほど重要ではないという証拠がもっとあると述べた。

StolyarovaとIzquierdoは、ゲフィリンのレベルを報酬の体験に関連付けた最初の科学者です。彼らは、ラットがリスクを経験したとき、脳タンパク質GluN1も基底外側扁桃体で有意に増加したと報告している。

「私は不確実性の経験がこれらの変化をこれらの脳領域で発生させていると思います」とイスキエルドは言いました。

すべてのラットはより危険なオプションをより頻繁に選択しました。例外は、機能的な側底扁桃体のないラットでした。これらの動物は、実験を通してリスクを回避したままでした。

以前の研究で示されているように、眼窩前頭皮質と基底外側扁桃体は解剖学的接続を共有しており、両方の領域が意思決定に関与しています。新しい研究は、これが特に変化または不確実な状況の間でそうであることを示しています。

これらの脳領域と脳タンパク質の変化は、不確実な結果に対する人の好みを説明するのに役立つかもしれない、とイスキエルドは言った。

人間は眼窩前頭皮質と基底外側扁桃体の機能、およびこれらのタンパク質の発現に個人差があると彼女は述べた。