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電気刺激によって脳の報酬系を活性化するには? 脳の快感の秘密を解明しましょう!
Brain Stimulation Reward (BSR) は、特定の脳領域への直接刺激によって引き起こされる快感現象です。この現象は、James Olds と Peter Milner によって最初に発見されました。 BSRは、脳の報酬系の神経回路を活性化する強力なオペラント強化ツールとして機能し、食事や性行為などの自然な報酬を通じて確立されるものと同様の反応習慣を形成します。初期の実験では、視床下部外側部や自然な報酬に関連する他の脳領域を刺激すると、報酬の感覚とモチベーションの両方が得られることが示されています。この現象は、試験したすべての脊椎動物だけでなく人間でも発見されており、自然の報酬が特定の脳領域や神経回路でどのように処理されるかを理解するための有用なツールとなります。
「脳電気刺激と脳内薬物注射は、報酬回路を比較的直接的に活性化するため、報酬の感情を大幅に生み出す可能性があります。」
実験環境では、BSR は脳内自己刺激 (ICSS) によって生成されます。被験者はBSRを引き起こすことが知られている複数の脳領域に永久電極を埋め込まれ、その脳領域の電気刺激に継続的に反応するように訓練された。 ICSS 研究は、報酬感受性に対するさまざまな薬物操作の影響を調べるのに特に役立ちます。同時に、ICSS はさまざまな種類の薬物の中毒性を評価する重要な手段としても使用されます。これらの研究から得られたデータは、自己投与薬の中毒性に関する調査結果と非常に関連しています。
歴史
1953 年、マギル大学のジェームス オールズとピーター ミルナーは、ネズミが直接電気刺激を受けた実験装置の領域に戻る可能性が高いことを観察しました。このことから、彼らは刺激には報酬があると推測し、その後、レバーを押すなどの新しい行動をマウスに訓練して短時間の脳刺激を得ることができることを実験的に確認した。これらの実験を通じて、オールズとミルナーは、正の強化に関連する脳内の報酬メカニズムを明らかにし、電気刺激がオペラント強化ツールとして機能する可能性があると結論付けました。
「電気刺激の発見により、動機付けと強化を生理学的基礎の観点から理解できるようになりました。」
脳刺激の強化メカニズム
脳刺激の動機付け効果に関する初期の研究では、次の 2 つの主要な疑問が取り上げられました。 1. 報酬の知覚を生み出すために脳のどの領域を刺激できるか? 2. 刺激反応とそのメカニズムに影響を与える可能性のある薬物はどれですか?研究により、脳回路の自然なドライブは、視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚などの末梢感覚を介してシナプス経由で報酬回路に到達することがわかっています。しかし、実験的に誘発されたBSRは、末梢感覚を介した伝達プロセスをバイパスし、より直接的な方法で報酬回路を活性化します。電気刺激ツールは、解剖学的および神経化学的な特異性を持つ中枢神経系の報酬回路を特定する手段を提供します。
自然な報酬と衝動との関係
BSRと食物、水、交配などの自然報酬との関係は盛んに議論されており、初期の研究の多くはそれらの類似点と相違点に焦点を当てていた。より直接的な効果により、BSR は中心的な報酬メカニズムを強力に活性化することができます。自然の報酬とは異なり、BSR には生存ニーズを満たすための支援が組み込まれていないため、一連の実験の初期段階では BSR の反応が鈍くなります。
「BSR の特性により、動物は疲れ果てるまで自己刺激することができます。」
中毒
依存症は、健康、人間関係、仕事生活への悪影響にもかかわらず持続する衝動的な薬物摂取と追求行動を特徴とする慢性的な脳障害です。検査手順では、薬物を入手するための強迫的な自己投与習慣が確立される可能性があり、これはBSRの自己投与行動と非常によく似ています。 BSR の効果的なメカニズムは、報酬経路を直接活性化し、自然な報酬の外部感覚伝達をスキップするため、強迫的な習慣を確立するのに効果的であることが多くの研究で示されています。
報酬の構造
マッピングと病変の研究を通じて、科学者は報酬関連ニューロンの位置と脳の電気刺激によって直接影響を受けるシグナル伝達経路を特定することができ、それによって神経機構におけるBSRの役割についての洞察を得ることができます。外側視床下部、内側前脳束（MFB）、中脳辺縁系などのさまざまな部分は、BSR刺激に対して異なる行動特性と報酬効果を提供します。
「MFB は脳刺激に最も一般的に使用される報酬部位と考えられており、主にドーパミン線維を伝導します。」
結論
報酬の脳の電気刺激に関する研究により、脳の報酬系を直接活性化することで快感がどのように達成されるかについての深い理解が得られました。しかし、BSR に関する知識が蓄積されるにつれて、関連する倫理的および社会的問題が浮上し始めます。私たちは幸福を追求しながら、自分自身と他者に対する敬意と責任をどのように維持するかを真剣に考えるべきです。
