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# 生物学# 動物の行動と認知

ネズミが脅威に対して恐怖反応をどうやって適応させるか

マウスは経験や環境に基づいて恐怖反応を調整するんだ。

Christopher Edward Vaaga, J. N. Carroll, B. Myers

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マウスとその恐怖反応マウスとその恐怖反応するか。環境要因がマウスの脅威への反応にどう影響
目次

動物は生存するために捕食者からの脅威に正しく反応しなきゃならないんだ。進化的な視点から見ると、動物が危険に遭遇したときの防御行動のいろんなタイプが観察できる。これらの行動は経験から学ぶものじゃなくて、動物の生物学的システムに組み込まれている自然な反応みたい。例えば、捕食者に直面したとき、マウスはどんな脅威に直面しているかによっていろんな防御行動を示すよ。

防御行動の種類

マウスは多くの動物と同じように、脅威のタイプに基づいて異なる防御の形を取るんだ。遠くの捕食者に似たものを感知すると、目立たなくなるために凍りつくかもしれない。一方、捕食者が近づいてくると認識した場合、安全を求めて逃げ出すこともある。この反応の違いは、脅威の近接性に応じて動物が異なる反応を示すことを提案する脅威の迫近モデルで説明できるんだ。

凍りつくことと逃げることの理解

脳の中には、これらの反応を管理するための二つの異なる領域がある。凍りつくことを担当する脳の部分が活性化すると、マウスは非常に静止する。逃げることを担当する領域が活性化すると、逃げようとするんだ。以前の研究によれば、凍りつくことと逃げることの両方の反応は、環境や身体の状態のいろんな要因によって影響を受けることが示されている。迫る脅威が提示されても、シェルターがあるかどうかによって凍りつく行動のレベルは変わるんだ。

恐怖反応を修正する要因

さらに、いくつかの環境要因が動物の脅威への反応を変えることができる。動物の過去の経験、周囲への適応度、身体的状態が、先天的な恐怖反応のトリガーに役立つことがあるんだ。例えば、動物は以前に似た脅威に遭遇したことがある場合や、なじみのある場所と新しい場所にいる場合で異なる反応を示すかもしれない。

研究デザイン

これらの要因が恐怖反応にどのように影響するかを研究するために、研究者たちはマウスが隠れる安全な場所なしで視覚的脅威にさらされる実験をデザインした。目標は、逃げる選択肢がない状態で、マウスがこれらの脅威にどのように反応するかを観察することだったんだ。データは、視覚的脅威の種類に関係なく、マウスは危険を感じたときにより静止する傾向があることを示したけど、静止している時間は変わった。

繰り返し試行における行動の変化

同じ視覚的脅威が繰り返し示されると、マウスは時間が経つにつれてあまり静止しなくなった。これは、脅威への繰り返しの曝露を通じて、恐怖反応を減らすことを学んだことを示唆している。これは、脅威が迫っているか視界を横切っているかに関係なく起こった。

コンテキストの役割

実験では、脅威の間隔がマウスの反応にどのように影響するかも調べられた。脅威が短い時間間隔で示されたとき、マウスはすぐに恐怖を減らすことを学んだ。しかし、時間が増えると、マウスは異なるパターンを示した – 彼らはまだ恐怖を感じていたけど、脅威の間に時間があった場合、恐怖反応をより早く減らすことを学んだ。興味深いことに、異なる環境でも同じ加速学習が観察された。

環境コンテキストと警戒心

次に、研究者たちは新しい環境にいることがマウスの恐怖反応にどのように影響するかを調査した。新しい設定では、マウスがより警戒することが予想されて、恐怖が増すかもしれない。しかし、結果は、慣れていない場所にいるマウスが、慣れている環境のマウスと比べて実際には低い恐怖反応を示したことを示した。彼らは繰り返し試行での恐怖の減少を示したけど、脅威に適応するのに時間がかかったんだ。

ストレスが恐怖反応に与える影響

研究者たちはまた、ストレスが先天的な恐怖反応にどのように影響するかを調査した。マウスは、脅威が示される前に軽いストレスにさらされた。驚くべきことに、ストレスは脅威への初期反応には影響を与えなかった。しかし、同じ脅威に繰り返しさらされたとき、恐怖を減らす能力が遅くなった。

結論

この研究は、特にマウスが環境、歴史、内部状態に基づいて脅威にどのように反応するかを説明するのに役立つ。発見は、環境要因、過去の経験、生理的条件が恐怖反応を形成するのに大きな役割を果たすことを示している。その結果、恐怖反応は硬直したものではなく、さまざまな影響に基づいて調整できることがわかった。これらのパターンを理解することで、動物が野生でどのように生き残り、脅威に応じて行動を適応させるかについての洞察が得られる。

今後の方向性

さまざまな要因が恐怖反応に与える複雑な関係をさらに探求するために、もっと研究が必要だ。これによって、変化する環境での生存における行動の柔軟性がどれほど重要かが明らかになり、人間の恐怖関連障害の理解にもつながるかもしれない。

行動の柔軟性の重要性

脅威に直面している動物にとって、反応の柔軟性は重要だ。彼らは危険を適切に評価し、いつ反応するかを決めなきゃならない。私たちの結果は、恐怖反応が減少する速さが、脅威が遭遇したのがどれくらい前かによって変わることを示している。だから、これらの要因が恐怖反応に与える影響を理解することは、動物行動を理解する鍵になるんだ。

急速な変化の重要性

動物が脅威に慣れる速さは、私たちの脳が変化する状況に迅速に適応できることを示している。これらの急速な変化は、脳が動物に適切に反応を調整させるために積極的に働いていることを示唆しているんだ。

まとめ

要するに、マウスのような動物は、自分の経験、現在の環境、内部状態に基づいて脅威に反応する。彼らの反応は、コンテキストや過去の経験など、さまざまな要因によって大きく異なることがある。彼らには危険への組み込まれた反応があるけど、その反応を適応させて変える能力は生存にとって重要だ。これらのパターンを理解することで、動物行動やこれらの反応を形成する基礎メカニズムについての深い洞察が得られるかもしれない。

オリジナルソース

タイトル: Repeated presentation of visual threats drives innate fear habituation and is modulated by environmental and physiological factors

概要: To survive predation, animals must be able to detect and appropriately respond to predator threats in their environment. Such defensive behaviors are thought to utilize hard-wired neural circuits for threat detection, sensorimotor integration, and execution of ethologically relevant behaviors. Despite being hard-wired, defensive behaviors (i.e. fear responses) are not fixed, but rather show remarkable flexibility, suggesting that extrinsic factors such as threat history, environmental contexts, and physiological state may alter innate defensive behavioral responses. The goal of the present study was to examine how extrinsic and intrinsic factors influence innate defensive behaviors in response to visual threats. In the absence of a protective shelter, our results indicate that mice showed robust freezing behavior following both looming (proximal) and sweeping (distal) threats, with increased behavioral vigor in response to looming stimuli, which represent a higher threat imminence. Repeated presentation of looming or sweeping stimuli at short inter-trial intervals resulted in robust habituation of freezing, which was accelerated at longer inter-trial intervals, regardless of contextual cues. Finally, physiological factors such as acute stress further disrupted innate freezing habituation, resulting in a delayed habituation phenotype, consistent with a heightened fear state. Together, our results indicate that extrinsic factors such as threat history, environmental familiarity, and physiological stressors have robust and diverse effects on defensive behaviors, highlighting the behavioral flexibility in how mice respond to predator threats.

著者: Christopher Edward Vaaga, J. N. Carroll, B. Myers

最終更新: 2024-10-18 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618513

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618513.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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