
神経伝達物質の規則的な振動は、動機や報酬がなくても脳を活発に保っていることが判明しました。
学習を成功させるには、動機づけ、例えば何らかの「努力に対する報酬」が必要だと考えられています。例えば、訓練中に動物に命令にうまく従った報酬として、砂糖などのおやつを与えることがあります。多くの親は、優秀な成績や宿題を終えた子供にキャンディーやプレゼントを贈ります。しかし、このような報酬は必ずしも正当化されるわけではありません。実際には、同じ子供たちが別の状況下では、報酬を全く与えずとも、はるかに多くの情報を記憶しているのです。ニューヨーク大学と北京大学の代表者たちは、脳が報酬を期待せずに新しい知識を学習できるかどうかを解明しようと試みました。ここで重要なのは、待望の満足感をもたらすのは報酬であり、この感覚は神経伝達物質ドーパミンを介して互いに情報伝達する脳中枢複合体全体の働きによるものであるということです。このシステムは、快感という感覚によってではなく、快感への期待、つまり快感への期待によって活性化されます。このことから、脳が動機づけを制御し、脳なしでは学習を成功させることはできないという見解が生まれています。
しかし、このメカニズムには別の神経伝達物質であるアセチルコリンが欠けています。ドーパミンとアセチルコリンは互いに拮抗する働きをすると考えられています。つまり、心地よい満足感はドーパミンの急上昇とアセチルコリンの減少をもたらします。
この研究は、閉じたホイールを回転させ、定期的に水という形で刺激を与えるげっ歯類を対象に実施されました。水が与えられた瞬間、げっ歯類はドーパミンの放出とアセチルコリンレベルの減少を経験しました。専門家たちは、これらの瞬間だけでなく、実験期間全体を通して動物を観察しました。その結果、このような神経伝達物質の振動は、報酬の有無にかかわらず、常に観察されることが判明しました。振動の頻度は1秒間に約2回でした。実際、振動は報酬が与えられた瞬間により顕著でしたが、報酬がなくても脳は常に新しい情報を受け入れる準備ができており、学習能力を維持していました。
科学者たちは、脳の最前部に位置する線条体における神経伝達物質の振動を追跡してきました。今日、科学にとって重要なのは、報酬を使わずに記憶プロセスが神経伝達物質の振動の振幅と周波数にどのように依存するか、そして学習の有効性に他に何が影響を与えるかを理解することです。
一般的に、動機とは、何らかの行動を誘発する誘因に過ぎません。例えば、ある動機(報酬)は、人や動物に何かをさせる(タスクを実行する)よう促します。例えば、キャンディーは子供が何かを学ぶための動機となります。しかし、人が最初に目標を設定した場合、報酬はその目標を思い出させるものとなり、動機は目標そのものとなります。例えば、子供は良い成績を取るために宿題をしますが、それが目標です。そして、その目標を思い出させるものが動機となるのです。
情報源 - Nature誌