防御的な心臓状態と脅威の下での接近回避仲裁の間の神経計算リンク

2024-07-01 Mon
研究背景紹介威胁回避はしばしば一定の代価を伴い、特に威胁-報酬のコンフリクトの状況下では、威胁を回避することで潜在的な報酬を得るチャンスが減少する可能性があります。威胁と報酬のコンフリクトにおいて、個人は適応行動を生み出すために潜在的な報酬と威胁の結果を天秤にかける必要があります。しかし、このプロセスは様々な心理病理状態（例えば、不安症）において問題を引き起こす可能性があり、これらは過度の回避行動を伴うことが多いです。近年、意思決定科学と計算精神病学は健全および患者群における価値決定のモデリングにおいて顕著な進展を遂げましたが、威胁によって誘発される生理的状態（例：凍りつき関連の心動過緩）に関する研究は比較的少ないです。凍りつき反応は威胁に対する防御反応であり、静止と心拍数の減少を特徴とします。凍りつき状態は感覚調節とリスク評価を促進し、威胁下での検出される可能性を最小限に抑えることが証明されています。例えば、凍りつき時の心動過緩は感覚の敏感性と行動準備の向上に関連していると考えられています。
出典紹介本文はFelix H. Klaassenらによって執筆され、《Communications Biology》誌に発表されました。著者はそれぞれRadboud University Donders Institute for Brain, Cognition, and Behaviour、Radboud University Behavioural Science Institute、Leiden University Institute of Psychology、Leiden Institute for Brain and Cognitionに所属しています。発表年月は2024年です。
研究フロー本研究は威胁下での接近-回避調整に対する凍りつき状態の影響を探ることを目的としています。この分野の知識の欠如を補うため、著者は凍りつき状態が威胁状況での接近-回避調整にどのように影響を与えるかを説明する三つの可能なメカニズムを提案しました：
凍りつき状態は扁桃体-導水管灰質(PAG)回路を通じて、潜在的な威胁に対する嫌悪価値の情報処理を強化することに関連している可能性があります。
凍りつき状態は報酬と威胁の間の比較プロセスを変える可能性があります。
凍りつき状態は行動のモチベーションを通じて、威胁状況に対する反応速度を向上させる可能性があります。
これらの仮説を検証するために、研究チームは受動-能動接近-回避タスク（PAT）を開発しました。このタスクにおいて、58名の参加者は異なる程度の報酬と威胁に直面した際に接近または回避の決定を行う必要があります。その間、fMRIを使用して脳反応を測定し、心拍数によって凍りつき状態を測定しました。
研究成果凍りつき状態と電撃誘発の回避の関係PATタスクにおいて、参加者は電撃と金銭報酬をうまく天秤にかけることができました。具体的には、より高い金銭レベルはより多くの接近決定を促し、より高い電撃レベルはより多くの回避決定を促しました。また、凍りつき状態の心動過緩は心拍数の減少を伴い、威胁関連の回避決定の増加と関連していました。これにより、威胁下の凍りつき状態が威胁に対する敏感性を高め、より多くの回避行動を引き起こすことが示唆されました。
タスク成果の神経ネットワークタスク成果は、報酬と威胁の予測処理および接近-回避決定にそれぞれ関与する異なる神経ネットワークを示しました。具体的には、より高い金銭レベルは腹側線条体(VS)におけるBOLD活動の増加と正の相関がありましたが、電撃レベルは上中前頭回（SMA/DCACC）および前島皮質（AI）などの領域のBOLD活動と正の相関がありました。接近と回避の選択は、それぞれ報酬と威胁に関連する脳領域、例えば腹側線条体、扁桃体および腹内側前頭前野(VMPFC)を活性化させました。
心動過緩状態と神経計算メカニズムfmriによるモデル分析は、心動過緩状態と嫌悪価値との関係が主に扁桃体を含み、価値比較との関係が主に背前帯状皮質（DACC）および補足運動区域（SMA）を含むことを示しました。具体的には、心動過緩が強い試験においては、より高い電撃レベルがより多くの回避行動を引き起こし、扁桃体の活動と負の相関がありました。これは、心動過緩状態下で扁桃体の去活化が威胁下の注意処理の向上に関連している可能性を示します。
同時に、予期される報酬が威胁より大きい場合、心動過緩状態とより多くの接近行動が関連し、これはDACCおよびSMAの活動によって調整されました。これは、報酬を獲得する際に、参加者のコンフリクト処理が減少し、結果としてより高い接近確率をもたらす可能性があることを示しています。
まとめ本研究は、威胁下での接近-回避調整における凍りつき状態の役割を明らかにし、心動過緩状態と接近-回避決定との神経計算のリンクを確立しました。これらの発見は威胁下での最適な対処戦略を理解する上で重要であり、意思決定介入の最適化に新たな視点を提供します。将来の研究では、これらの発見が不安症や抑うつ症を患っている個体への臨床応用の価値を探る必要があります。