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マウスの研究は習慣が壊れにくい理由を示しています

多くの人々にとって、お菓子の摂取量を減らすという私たちの新年の決意はすでに困難な時期に陥っています。新しい研究は、甘い歯の習慣が脳の特定の回路に永続的な痕跡を残すことを発見し、私たちの渇望を養うための準備を整えます。

ジャーナルに発表されたとおり ニューロン、デューク大学の科学者は、彼らの発見が砂糖や他の悪徳のような習慣がどのように脳を変えるかについての理解を向上させると信じています。さらに、習慣が脳に影響を与える方法に対する新しい認識は、うまくいけば、それらを打破するための新しい戦略につながるでしょう。

「いつか、私たちは人々のこれらの回路を標的にして、私たちが望む習慣を促進し、私たちが望まないものを追い出すのを助けることができるかもしれません」と研究の主任研究員であるニコール・カラコス博士は述べました。

脳の適応力の専門家であるカラコスは、デュークの心理学と神経科学の部門で、習慣行動の動物モデルの専門家であるヘンリーインとチームを組みました。どちらの科学者もデューク脳科学研究所のメンバーです。

彼らのグループは、他の点では健康なマウスをトレーニングして、さまざまな重症度の砂糖の習慣を形成させました。このプロセスでは、レバーを押して小さなお菓子を受け取っていました。フックになった動物は、おやつが取り除かれた後でもレバーを押し続けました。

次に研究者たちは、習慣を形成したマウスの脳とそうでない脳を比較しました。特に、チームは、大麻、薬物中毒を含む運動行動と強迫行動を制御する脳領域の複雑なネットワークにおける電気的活動を研究しました。

大脳基底核では、2つの主要なタイプの経路が反対のメッセージを運びます。1つはアクションを開始する「go」信号を運び、もう1つは「stop」信号を運びます。

デュークの神経生物学の大学院生であるジャスティンオヘアによる実験では、ストップアンドゴーの経路はどちらも糖癖のあるマウスでより活発であることがわかりました。 O'Hare氏は、習慣的な行動を妨げる要因として伝統的に考えられてきたため、習慣的な脳で停止信号が同様に増加することを期待していないと述べました。

研究者たちは、2つの経路の活性化のタイミングの変化も発見しました。習慣を形成したマウスでは、ストップ経路の前にゴー経路がオンになりました。習慣のない脳では、停止信号は移動の前に起こりました。脳の回路のこれらの変化は非常に長く持続し、明白であったため、グループは、ペトリ皿で脳の孤立した部分を見るだけで、どのマウスが習慣を形成したかを予測することができました。

科学者達は以前、これらの反対の大脳基底核経路は競争にあるように見えますが、習慣がgo経路に有利なスタートを与えることを示した人はいません。 O'Hare氏は、それは、goとstopの信号が同じ脳で同時に研究されていなかったためだと述べています。しかし、デュークの科学者が使用した新しいラベル付け戦略により、研究者は同じ動物の両方の経路にある数十個のニューロンの活動を同時に測定できました。

「ゴーパスの最初のスタートは理にかなっています」とカラコスは言いました。「行動に従事する可能性が高くなるように動物を準備することができます。」研究者たちはこのアイデアをテストするとともに、活動の再編成が最初にどのように発生するかを調査しています。

興味深いことに、研究グループは、脳細胞の特定のサブセットとは対照的に、研究を行っていた大脳基底核の全領域にわたってgoおよびstopアクティビティの変化が発生することを観察しました。オヘア氏は、これはあるものへの依存症が他の不健康な習慣や依存症に従事する可能性を高める可能性があるという観察に関連している可能性があると述べました。

彼らが習慣を破ることができるかどうかを見るために、研究者たちはマウスがレバーを押すのをやめた場合にのみ報酬を与えることによって彼らの習慣を変えるように励ました。禁煙に最も成功したマウスは、go細胞がより弱かった。しかし、これが悪い習慣を持つ人間の助けにどのように変換されるかはまだ不明です。大脳基底核はさまざまな機能に関与しているため、医薬品で標的を定めるのは難しいかもしれません。

研究は、電気的または磁気的刺激を使用して中毒を治療する新しい方法の成功の生物学的説明を提供しています。

カラコスは、一部の研究者は、経頭蓋磁気刺激またはTMS（磁気パルスを使用して脳を刺激する非侵襲的手法）を使用して薬物中毒を治療する可能性を模索し始めていると説明しています。

「TMSは、より深刻な疾患でこれらの回路にアクセスするための侵入です」と彼女は、特に大脳基底核への主要な入力として機能する脳領域である皮質を標的にして言った。もっと普通の悪い習慣については、「私たちの多くが試みるより単純で行動的な戦略も同様のメカニズムを利用するかもしれない」とカラコスは付け加えた。「どれが最も効果的かを判断するだけの問題かもしれません。」

一方、カラコスと彼女のチームは、強迫性障害のような状態で見られる問題のある習慣と通常の習慣を区別するものを研究しています。

出典：デューク大学