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# 生物学# 神経科学

期待が痛みと視覚の知覚にどんな影響を与えるか

研究が期待が感覚認識に与える影響を明らかにした。

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期待が痛みの知覚を左右する期待が痛みの知覚を左右するんだ。研究によると、期待が痛みの感じ方を変える
目次

知覚は、感覚を通じて周りの世界をどう解釈し理解するかってことだよ。最近のアイデアでは、脳が過去の情報を基に自分が何を経験するかを予測してるって言われてる。この予測が、痛みや視覚情報の感じ方に影響を与えることがあるんだ。過去の経験に基づいて何かを期待すると、その後の感じ方や見え方に影響が出ることがある。この研究では、ヒントや手がかりに基づいた期待が、痛み刺激や視覚イメージの知覚をどう変えるかを見てるよ。

背景

現在の理論では、脳が世界の内部モデルを作ってるって考えられてる。このモデルのおかげで、感覚や身体の状態に関する将来の出来事を予測できるんだ。新しい情報に出会ったとき、脳は過去の経験と組み合わせて知覚を形成する。このプロセスは、以前の知識に基づいた期待を含んでいて、新しい情報の解釈に大きな影響を与えることがある。

例えば、何かが痛いと期待すると、その痛みは強く感じるかもしれない。動いている点や音を、あらかじめ思っていることに基づいてどう感じるかにもこの傾向が見られる。つまり、脳は常に入ってくる情報を、期待する経験と照らし合わせようとしてるんだ。

期待の役割

期待は、過去の経験や社会的な手がかりなど、いろんな源から来るよ。新しい状況に直面したとき、過去の経験から形成された期待が反応を形作ることがある。研究では、何を経験するかに関する予測が、痛みの感じ方や視覚刺激の知覚を変えることが示されてる。手がかりが情報を提供すると、それが解釈に大きく影響することがある。

例えば、何かの痛みのレベルを7/10と期待していると、実際の中程度の痛みももっと強く感じるかもしれない。同様に、視覚情報がどう見えるかも、あらかじめ受け取ったヒントによって変わることがある。このように、期待に基づいて知覚を調整する能力は、特に文脈情報が重要なときには役立つ。

痛みと視覚における期待の調査

この研究は、さまざまな手がかりから形成された期待が、痛みと視覚刺激の知覚にどう影響するかを理解することを目指している。さまざまな実験課題を使って、手がかりの平均値、分散、歪みが痛みや視覚イメージの知覚にどう影響を与えるかを調べるよ。

方法論の概要

研究には健康な参加者が含まれていて、彼らは痛みと視覚の知覚を評価するためのさまざまな課題をこなした。いろんな種類の手がかりを操作して反応を測定することで、期待と知覚の強度との関係についてより多くのことを明らかにしようとしたんだ。

実験課題

研究は主に3つの課題があったよ:

  1. 刺激-反応課題:参加者は熱刺激からの痛みの強度と異なるレベルの視覚刺激の明るさを評価した。これによって、参加者がさまざまな痛みや視覚のコントラストにどう反応するかがわかった。

  2. 期待課題:参加者は他の人の評価を表す分布手がかりを見た。それを基に、彼らは後で経験するかもしれないことに対する期待を評価した。

  3. 手がかり-知覚課題:この課題では、参加者は手がかりの後に実際の痛み刺激や視覚イメージを提示された。その後、自分が経験したことに基づいて知覚を評価した。

研究の主要な発見

手がかりの平均の期待への影響

参加者の期待評価は、提示された手がかりの平均値と密接に一致した。この傾向は、痛みと視覚の両方の試行に当てはまった。刺激の種類に関わらず、期待は示された手がかりの平均に沿うことが多かった。

手がかりの分散の期待への影響

興味深いことに、参加者は手がかりの平均値に基づいて期待を形成したが、手がかりの分散は期待の評価には大きな影響を与えなかった。これにより、手がかりの明確さが期待の結果を変えることはなかったと示唆された。

手がかりの歪みの期待への影響

手がかりが歪んでいたとき、つまり極端な値があったとき、参加者の期待に影響が出た。例えば、手がかりの分布に極端な低い値が多いと、参加者はそれに応じて期待を評価した。この影響は、痛みと視覚の試行の両方で観察された。

知覚への影響

参加者の痛みと視覚刺激の評価も手がかりによって形作られた。手がかりの平均値が高いほど、両方のモダリティにおいて知覚評価が高くなる傾向があった。主な要因は手がかりの平均で、参加者が期待に基づいた手がかりから大きな影響を受けていることを示している。

手がかりの分散に対する反応

以前のいくつかの研究とは反対に、手がかりの分散が高くても、この実験では痛みの知覚の増加にはつながらなかった。一部の研究では、不確実性が痛みの体験を高めるかもしれないと言われていたが、今回の研究ではそれは支持されなかった。

歪んだ手がかりと知覚評価への反応

参加者は、ポジティブに歪んだ手がかりの後で刺激をより強く評価した。これは、高い潜在的な値を示す手がかりに続いて、高く評価する傾向があることを示唆している。しかし、ネガティブに歪んだ手がかりは同じ効果を持たなかった。

期待と知覚の背後にある神経プロセス

この研究では、痛みと視覚の知覚に関連する脳の活動も探った。手がかりや刺激の強度にどのように反応するかを確認するために、特定の脳の領域が特定された。初期の感覚処理に関連する領域は、提示された手がかりに基づいて活動の変化を示さなかった。

痛みの神経マーカー

二つの異なる神経マーカーがその反応を調査された:神経痛シグネチャー(NPS)と刺激強度独立痛シグネチャー(SIIPS)。NPSは実際の痛みの強度に強い反応を示したが、期待には影響されなかった。一方、SIIPSは期待に影響されており、痛みの知覚に関連する処理レベルが高いことを示していた。

初期の神経処理領域への影響

痛みの知覚の試行では、より高い強度レベルが特定の脳の領域における活動の増加をもたらした。しかし、これらの領域は手がかりの平均や分散に基づく変化を示さなかった。これは、初期の感覚領域が期待に基づく影響とは独立して機能していることを示唆している。

高次処理と期待

前頭前野のような高次処理領域では、期待が痛みの知覚中の参加者の反応に影響を及ぼすことが示された。これは、初期の感覚領域が文脈や手がかりの影響を受けない可能性がある一方で、期待に関連する認知的構造が痛みの知覚に影響を与えることができることを示している。

結論

要するに、この研究は手がかりから形成される期待が、痛みや視覚刺激の知覚を形作る上で重要な役割を果たすというアイデアを強化している。これらの手がかりが期待とその後の知覚評価にどう影響を与えるかを体系的に分析することで、研究者は人間の知覚の複雑さについての洞察を提供している。

研究結果は、知覚が実際の刺激だけでなく、事前に提示された文脈や手がかりによっても影響されることを示唆している。こうした洞察は、痛みの管理や臨床での治療アプローチの改善に対する示唆を持つかもしれない。

今後の研究への示唆

今後の研究では、慢性痛を持つ人々など、異なる集団が期待の手がかりにどう反応するかを掘り下げることができる。これらの違いを探究することで、さまざまな患者グループの結果を改善するために、治療を調整するのに役立つだろう。また、極端な値が期待にどう影響するかを理解することで、痛みの管理や他の感覚体験の知覚を変える戦略の開発にも役立つかもしれない。

期待と知覚の相互作用をより深く理解することで、さまざまな環境でのメンタルヘルスやウェルネスの向上に向けて取り組むことができる。

オリジナルソース

タイトル: Expectation generation and its effect on subsequent pain and visual perception

概要: Bayesian accounts of perception, such as predictive processing, suggest that perceptions integrate expectations and sensory experience, and thus assimilate to expected values. Furthermore, more precise expectations should have stronger influences on perception. We tested these hypotheses in a paradigm that manipulates both the mean value and the precision of cues within-person. Forty-five participants observed cues-presented as ratings from 10 previous participants-with varying cue means, variances (precision), and skewness across trials. Participants reported expectations regarding the painfulness of thermal stimuli or the visual contrast of flickering checkerboards. Subsequently, similar cues were each followed by a visual or noxious thermal stimulus. While perceptions assimilated to expected values in both modalities, cues precision mainly affected visual ratings. Furthermore, behavioral and computational models revealed that expectations were biased towards extreme values in both modalities, and towards low-pain cues specifically. fMRI analysis revealed that the cues affected systems related to higher-level affective and cognitive processes-including assimilation to the cue mean in a neuromarker of endogenous contributions to pain and in the nucleus accumbens, and activity consistent with aversive prediction-error-like encoding in the periaqueductal gray during pain perception-but not systems related to early perceptual processing. Our findings suggest that predictive processing theories should be combined with mechanisms such as selective attention to better fit empirical findings, and that expectation generation and its perceptual effects are mostly modality-specific and operate on higher-level processes rather than early perception.

著者: Rotem Botvinik-Nezer, S. Geuter, M. A. Lindquist, T. D. Wager

最終更新: 2024-10-12 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.10.617570

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.10.617570.full.pdf

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