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# 生物学# 動物の行動と認知

危険な選択における心拍数の反応:ラットを使った研究

ギャンブルタスク中のラットの心拍数の変化を調べることで、リスクのある意思決定について分かることがある。

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ギャンブルタスクにおけるネギャンブルタスクにおけるネズミと心拍数関連する心拍数の変化がわかった。研究によると、ラットのリスクのある選択に
目次

リスクを取る行動って、得られる利益や損失について不確実性がある行動や決定のことだよ。これは人間だけじゃなくて多くの動物にも共通して見られるんだ。研究では、ギャンブルに関わるときに人の心拍が変わることが分かってる。例えば、人が勝つと心拍は上がるし、負けると下がるみたい。動物も似たような変化があるかもしれないけど、リスクのある状況での心拍の変化についてはあまり知られていないんだ。

研究の目的

リスクのある選択に対する心拍の反応を理解するために、研究者たちはラットの心拍を観察したんだ。ギャンブルの課題を実施している時の心拍の変化を調べることで、動物がリスクに直面したときにどう意思決定をするのか、心拍がその興奮や感情の状態をどう反映するのかを明らかにしようとしてる。

方法

倫理的承認

この研究の全手続きは、適切な動物倫理委員会に承認されてて、動物ケアのガイドラインに従ってる。

対象動物

10〜15週間のオスのロングエバンスラットが制御された環境で飼育されてた。彼らは個別に保管されてて、行動訓練が始まるまで定期的に食べ物と水にアクセスできてた。その後、行動訓練が始まると食事と水の摂取が制限されたんだ。

行動のセッティング

実験は特にこの研究のために設計された音を遮るボックス内で行われた。このボックスには、いくつかの鼻を突っ込む穴、視覚的な合図のためのLED、そして水のディスペンサーが含まれてた。このセッティングで研究者たちはラットの選択を追跡し、タスクを行っている間は研究者が干渉することなく心拍を記録できたんだ。

ラットの訓練

最初のうちは、ラットは水を見つける場所を認識するように訓練された。特定の穴に鼻を突っ込むことで水の一滴を受け取ることを学んだ。その後、確実な選択肢(いつも水の2滴がもらえる)とリスクのある選択肢(4滴または何ももらえない50%の確率)から選ぶ訓練を受けた。この訓練は数日間続き、ラットはギャンブルのタスクに進む前に正しくタスクを実行する必要があった。

ギャンブルタスクの実施

ラットが準備できたら、ギャンブルタスクを始めた。確実な選択肢とリスクのある選択肢の間で何度も選ばなきゃならなかった。それぞれの試行でリスクのある選択肢を選んだ回数や、試行時間が測定されて、研究者たちは選択の前、選択中、結果が示された後の心拍の変化を記録したんだ。

心拍のモニタリング

ラットには心拍を常にモニタリングするための電極が装着され、ギャンブルタスク中に心拍の変動を分析できるようになってた。

結果

基本心拍の低下

テストが進むにつれて、ラットの心拍は徐々に減少していった。初めは約450拍/分だったのが、試行の終わりには大体350拍/分にまで下がった。この低下はラットがギャンブルタスクに慣れてきてることを示してる。ただ、リスクのある選択肢を選ぶ傾向は試験の間ずっとほぼ一定だった。

選択中の心拍変化

ラットが確実な選択肢とリスクのある選択肢を選ぶとき、最初の選択をした後に心拍が通常は下がるんだ。特にリスクのある選択肢を選んだときの心拍の低下が目立つ。これはラットがリスクのある選択をする際に、より感情的に関与していたり、警戒していた可能性があることを示唆してる。

結果後の心拍変化

ラットが選択の結果を受け取った後、勝ったか負けたかによって心拍が違う反応を示した。リスクのある選択肢から4滴の水を受け取ると心拍が急上昇した。一方で、確実な選択肢から2滴をもらったりリスクのある選択肢から何ももらえなかった時は、心拍に大きな変化はなかった。これはラットの心拍が負けよりも勝ちにもっと密接に関わっていることを示してる。

結果の解釈

この研究の結果は、ラットがギャンブルのようなタスクに取り組んでいるときに明らかな心拍の変化を示すことを明らかにしてる。リスクのある選択肢を選ぶ前の心拍の低下は、ラットが決定を下す前にリラックスしているか集中している状態に入っていることを示唆してる。これは人間の観察に一致していて、報酬を期待しているときに心拍が下がることがある。

勝った後の心拍の増加は、興奮が高まっていることを示してる。こうしたパターンは、人間の研究でも見られることで、勝った後に心拍が上がり、負けた後に下がるっていうのと一致してる。ただ、問題ギャンブラーは報酬や損失に対する反応が鈍くなることが多いから、同じ心拍のパターンを示さないかもしれない。

意義

これらの結果は、動物がリスクのある意思決定をする際の生理学的な反応を理解するのに役立つ。心拍の変化が感情状態や意思決定プロセスをどう反映するかの洞察を提供している。この理解は、ギャンブル行動の根底にあるメカニズムやそれが依存症や心理的な状態とどのように結びついているかをよりよく理解するのにも役立つかもしれない。

結論

この研究は、ラットがギャンブルタスク中にリスクのある選択をする際の心拍とその選択のダイナミックな関係を強調している。これらの生理的な信号をモニタリングすることで、研究者は動物が意思決定の課題にどのように適応しているのかについて貴重な洞察を得られるんだ。今後の研究では、ギャンブル行動に関連するリスクを深く理解するために、意思決定の欠陥モデルでの心拍パターンの変化に焦点を当てるかもしれない。

オリジナルソース

タイトル: Heart rate changes related to risky selections and outcomes in a rat gambling task

概要: Risk-taking behavior is crucial for animals to increase their potential outcomes and is considered to alter arousal states in the brain and body represented by heart rates. In this study, we monitored changes in heart rate as rats performed a gambling task in which they selected either a certain outcome with 100% probability (sure option) or a probabilistic double outcome with 50% probability (risky option). We found that when rats selected risky options, they exhibited significantly greater decreases in their instantaneous heart rates immediately before selection than when they selected certain options. In addition, we observed significantly larger increases in instantaneous heart rates when the rats were informed of the larger number of outcomes after selecting the risky options than after selecting the sure options. These results demonstrate that animals can dynamically alter their instantaneous heart rates in response to risky selection and outcomes.

著者: Takuya Sasaki, F. Fukushima, A. Tamura, N. Kuga

最終更新: 2024-04-25 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.21.590481

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.21.590481.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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