あの人は自分より上？下？「社会的階層を常に同調している脳の領域」

目の前の相手が自分の地位より上か下か、人はどのように見極めているのでしょうか。
研究者はマウスをモデルにした実験で、社会的階層で上位か下位かに常に同調している脳の領域がある事を発見しました。

Now, Salk researchers have made inroads into understanding how the mammalian brain encodes social rank and uses this information to shape behaviors — such as whether to fight for that last pizza slice.

参照元：https://www.salk.edu/news-release/how-the-brain-encodes-social-rank-and-winning-mindset/
– ソーク研究所 Salk Institute. March 16, 2022 –

もし、あなたがパーティーでピザの最後の一切れを取ろうとしているときに、同時に別の手がピザを取ろうとしているのを見たら、次の行動はおそらく、あなたの気持ちとその手が誰のものであるかによるでしょう。

あなたの妹なら、そのピザを手に取るかもしれません。

上司なら、その手を引いてピザをあきらめるかもしれない。

しかし、もしあなたが空腹で、特に自信があるならば、あなたはピザを取りに行くかもしれません。

ソーク大学の研究者たちは、哺乳類の脳がどのように社会的ランクをコード化し、その情報を使って行動（たとえば、最後の一切れのピザを奪い合うかどうか）を形成しているのかを解明することに成功しました。

研究チームは、競争相手の社会的地位によって、脳の活動パターンが異なることを発見しました。

さらに研究チームは、脳の情報を使って、どちらの動物が食べ物の報酬を獲得するかを正確に予測することができました。

つまり、勝者は必ずしも社会的に優位な動物ではなく、より「勝ち組思考」を持っている動物だったのです。

この研究成果は、2022年3月16日付の『Nature』誌に掲載されました。

ソーク大学システム神経生物学研究所の教授で、ハワード・ヒューズ医学研究所の研究員である主任研究員のケイ・タイ氏は話します。

タイ氏：ほとんどの社会的種は、各個体の行動を導く階層を組織しています。脳がどのようにこれを媒介するのかを理解することは、社会的地位、孤立、そしてうつ病、不安症、あるいは物質乱用などの精神疾患との相互関係を理解するのに役立つかもしれません。

研究者達は、内側前頭前皮質（mPFC）と呼ばれる脳の領域が、哺乳類の社会的地位を表す役割を担っていることを既に知っていました。

マウスのmPFCに変化を与えると、その動物の支配行動が変化します。

しかし、mPFCがこの情報をどのように表現しているのか、また、どのニューロンが優位性行動の変化に関与しているのかは不明でした。

今回の研究では、Tye教授の研究チームは、4匹のマウスグループにケージを共有させ、ある動物はより優位に、別の動物はより劣位にと、社会階層が自然に形成されるようにしました。

次に、同居しているマウスのペアを選び、「総当たり戦」方式で餌を奪い合うようにしました。

このとき、研究者らはマウスたちの脳活動を把握するため、また競争中の行動における測定が困難なわずかな差異を把握するため、いくつかの新技術を率先して導入しました。

新しい無線装置を用いて自由に動き回る動物の脳活動を記録し、複数動物の人工知能による追跡ツールを開発し、同じように見える2匹の動物でも時間をかけてマウスの動きを追跡することができるようになりました。

そして、データを解析するために、新しいモデリング手法を導入しました。

その結果、マウスがペアになるとすぐに、脳下垂体の神経細胞の活動から、相手の順位が90%の確率で予測できることがわかりました。

共同研究者のフロリダ大学助教授ナンシー・パディラ・コレアノ氏は、彼女がソーク大学の博士研究員であったときにこの研究を行いました。

コレアノ氏：しかし、動物は、社会的地位の表現を常に脳内に持って歩いていることが判明しました。

研究者達が、次に、mPFCニューロンの活動が、行動と関連しているかどうかを尋ねた時、彼らは驚くべきことを発見しました。

脳活動のパターンは、ネズミの動きの速さなど、行動のわずかな変化と関連しており、また、競争が始まる30秒前に、どちらのネズミが餌を獲得するかを予測することもできたのです。

通常は、より支配的なマウスが勝つと予測されましたが、時には、従属的な動物が勝つと正確に予測することもできた。研究チームによれば、このモデルは、競争の成功、あるいは人によっては “勝利のマインドセット “と呼ばれるものを捉えていたのだという。

ちょうど、あなたが競争的な気分になって、上司より先にピザをつまみ食いすることがあるように、従属的なネズミは、より支配的な動物よりも「勝ち気」になって、結局は勝ってしまうかもしれないのです。

研究チームは、社会的地位と競争的成功に関連するmPFCの領域が互いに隣接し、高度に関連していることを発見しました。

研究チームは、社会的地位に関するシグナルが、競争的成功に関わる脳の状態に影響を与えるとしています。

つまり、下位に位置する動物の自信や「勝ち組意識」は、アルファマウスに直面すると、部分的に低下する可能性があるということです。

タイ研究室の大学院生で、この論文の共同筆頭著者であるカンハ・バトラ氏は話します。

バトラ氏：社会的地位と行動を結びつける内部状態をとらえることができたのは、今回が初めてです。どの時点でも、これらの内部状態を利用した脳活動から、動物の次の行動を予測することができました。

研究者達は、動物が競争しているときと、一人で報酬を集めているときとで、脳活動に変化が起こることも示しました。

しかし、動物が単独で行動しているときでも、脳活動から生活集団の社会的なランクを解読することができた。

ワイリー・ヴェイル・チェアのタイ氏は話します。

タイ氏：これはすべて、他者と一緒にいるときと一人でいるときとでは、脳の状態が異なることを示すさらなる証拠です。誰と一緒にいるかに関係なく、周りにいる他人を意識していれば、脳は異なるニューロンを使っているのです。

次に、科学者達は、動物達の社会的地位の表現が、いつ、どのようにして、最初に脳内で発達するのか、また、他の種類の行動がどのように影響されるのかを調べる予定です。