老化が「腰を重くしてしまう」理由

年齢を重ねるごとに新しいものにチャレンジする気概や気力体力がついていかないなど、しり込みしてしまうのは脳レベルで起こっている事が判明しました。しかし、ますます年齢を重ねるのが嫌になる、というのは早計のようです。

This circuit is particularly important for learning to make decisions that require evaluating the cost and reward that come with a particular action. The researchers showed that they could boost older mice’s motivation to engage in this type of learning by reactivating this circuit, and they could also decrease motivation by suppressing the circuit.

参照元：https://news.mit.edu/2020/why-learn-motivate-age-decline-1027

大きな目標を叶えるためには、いくつものステップを踏み、いくつものマイルストーンを超える必要がある事がしばしばあります。

厚生労働省の造語を借りれば、幼年期(0～4歳)、少年期(5～14歳)、青年期(15～24歳)、壮年期(25～39歳)、中年期(40～64歳)、高年期(65歳以上)のそれぞれで建てる夢は毎度毎度変わることがあるという事です。

目標を変えざるを得ない状況、例えば体力気力不足などは、夢を追いかける意思を著しく失わせてしまう要因の一つかもしれませんが、実際に体力気力が衰えてなくても、俗にいう”腰が重くなる”はなぜ起きてしまうのでしょうか。

マサチューセッツ工科大学から面白い研究結果が発表されました。

マサチューセッツ工科大学の神経科学者は、行動の費用または報酬を評価する必要がある決定を下すことを学ぶために重要な脳回路を特定しました。

彼らは、この回路が加齢やハンチントン病によって悪影響を受けることを示しました。

年齢を重ねるにつれ、新しいことを学んだり、日常生活を送ったりする意欲が失われることがよくあります。

マウスの研究で、MITの神経科学者は、この種の動機付けを維持するために重要な脳回路を特定しました。

この回路は、特定のアクションに伴うコストと報酬の評価を必要とする意思決定を行うことを学ぶために特に重要です。

研究者たちは、この回路を再活性化することで、この種の学習に従事する高齢のマウスのモチベーションを高めることができ、回路を抑制することでモチベーションを下げることができることを示しました。

MITの研究所教授でマクガヴァン脳研究所のメンバーであるGraybiel氏は言います。

「私たちが年をとるにつれて、物事に対して立ち上がって行く態度をとることは難しくなります。この立ち上がって行く、または関与は、私たちの社会的幸福と学習にとって重要です。」

線条体は大脳基底核の一部です。主に、習慣形成、随意運動、感情、および中毒の制御に関連があります。

Graybiel氏の研究室は、数十年の間、線条体全体に分布するストリオソームと呼ばれる細胞のクラスターを研究してきました。

Graybiel氏は何年も前にストリオソームを発見しましたが、脳内で非常に小さくて深いため、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）で画像化することが難しく、その機能は謎のままでした。

Friedman氏、Graybiel氏、およびMITの研究員である雨森健一を含む同僚は、ストリオソームがアプローチ回避の対立として知られる一種の意思決定において重要な役割を果たすことを発見しました。

これらの決定には、ポジティブな要素とネガティブな要素の両方を持つオプションが与えられたときに、良いものを悪いものと一緒に取るか、両方を避けるかを選択することなどが含まれます。

それは例えば、より多くのお金をもらえるが、家族や友人から離れることを余儀なくされる仕事をするかどうかを選択しなければならない、のようなことです。

そのような決定はしばしば大きな不安を引き起こします。

Graybiel氏の研究室は、ストリオソームが脳の主要なドーパミン産生中心の1つである黒質の細胞に接続していることを発見しました。

研究者たちは、ストリオソームが皮質から来る感覚的および感情的な情報を吸収し、それを統合して行動の決定を下すゲートキーパーとして機能している可能性があるという仮説を立てました。

これらの作用は、ドーパミン産生細胞によって活性化されます。

研究者たちは後に、慢性ストレスがこの回路と、この種の感情的な意思決定に大きな影響を与えることを発見しました。

ラットとマウスで実施された2017年の研究では、ストレスを受けた動物は高リスク、高ペイオフのオプションを選択する可能性がはるかに高いが、回路を操作することでこの影響をブロックできることが示されました。

研究者たちは、マウスがこれらの種類の決定を行う方法を学ぶときに、ストリオソームで何が起こるかを調査することに着手しました。

それを行うために、彼らは、マウスがポジティブな結果とネガティブな結果のどちらかを選択することを学んだときに、ストリオソームの活動を測定して分析しました。

実験中、マウスは2つの異なる音を聞きました。

1つは報酬（砂糖水）を伴い、もう1つはやや嫌悪的な刺激（明るい光）を伴う、の２種類です。

マウスは、最初の音を聞いたときに、注ぎ口をもっと舐めると砂糖水が多くなり、2番目の音の後、注ぎ口をあまり舐めないと光がそれほど明るくならないことを徐々に学びました。

この種のタスクを実行することを学ぶには、各コストと各報酬に価値を割り当てる必要があります。

研究者は、マウスが課題を学習すると、線条体が線条体の他の部分よりも高い活性を示し、この活性が両方のトーンに対するマウスの行動反応と相関していることを発見しました。

これは、ストリオソームが特定の結果に主観的価値を割り当てるために重要である可能性があることを示唆しています。

Friedman氏は説明します。

「生き残るためには、自分がしていることを何でもするために、常に学ぶことができる必要があります。自分にとって何が良く、何が悪いかを学ぶ必要があります。」

Hueske氏は補足します。

「人、この場合はマウスは、報酬を非常に高く評価する可能性があるため、コストが発生する可能性がありますが、別の人は、すべての報酬を除外してコストを回避したいと思うかもしれません。これらは、報酬主導型になる可能性があります。一部では学習し、他ではコスト主導の学習です。」

研究者らは、前頭前野からの信号を中継する抑制性ニューロンが、ストリオソームの信号対雑音比を高めるのに役立ち、マウスが高コストまたは高報酬のオプションを評価するときに見られる強力な信号を生成するのに役立つことを発見しました。

次に、研究者は、高齢のマウス（13〜21か月、60歳以上の人々とほぼ同等）では、このタイプの費用便益分析の学習へのマウスの関与が低下したことを発見しました。

同時に、それらのストリオソーム活性は、若いマウスのそれと比較して低下していました。

研究者らは、線条体とその線条体に影響を与える神経変性疾患であるハンチントン病のマウスモデルで同様の動機付けの喪失を発見しました。

研究者がストリオソームの活性を高めるために遺伝子標的薬を使用したとき、彼らはマウスがタスクの実行により従事するようになることを発見しました。

逆に、ストリオソームの活動を抑制することは、離脱につながりました。

通常の加齢に伴う衰退に加えて、多くのメンタルヘルス障害は、不安やうつ病からPTSDなどの状態まで、行動の費用と見返りを評価する能力を歪める可能性があります。

たとえば、うつ病の人は潜在的にやりがいのある経験を過小評価するかもしれませんが、依存症に苦しむ人は薬物を過大評価するかもしれませんし、仕事や家族のようなものを過小評価するかもしれません。

研究者たちは現在、この回路を刺激する可能性のある薬物治療に取り組んでおり、バイオフィードバックを通じてこの回路の活動を強化するように患者を訓練することで、費用便益評価を改善する別の潜在的な方法を提供できると示唆しています。

Friedman氏は話します。

「報酬とコストの主観的評価の根底にあるメカニズムを特定し、精神医学的またはバイオフィードバックを使用してそれを操作できる最新の技術を使用できれば、患者は回路を正しくアクティブ化できる可能性があります。」