【こぼれ話】ネズミが車の運転を習得、ストレス軽減効果も 米研究
米バージニア州にあるリッチモンド大学のケリー・ランバート氏は23日、AFPに対し、経験や挑戦によって脳の神経系がどのように変化するかという「神経可塑性」に長年興味があったと説明。特に、研究室の閉鎖空間で飼育されているネズミと、より自然に近づけた環境(豊かな環境)で飼育されているネズミの行動能力の違いを探求したいと考えていたことを明かした。
ランバート氏の研究チームは、ロボットカー製作キットを改造したミニカーを作成。透明なプラスチック製の食品容器とアルミ板を用いた「運転席」を取り付け、前方の左側、中央、右側にそれぞれ水平に銅線を渡した。
ネズミが運転席のアルミ板の「床」に乗り、銅線に触れると電気回路がつながって、ネズミの「選んだ」方向に車が動く仕組みだ。
実験では、縦150センチ、横60センチのプレキシガラス製の「運動場」内で数か月にわたり、ネズミ17匹に車の運転を学習させた。その結果、ネズミは車を前進させたり、左右に進行方向を変えたりといった複雑な操作を覚えることが可能だと確認できた。しかも「豊かな環境」のネズミたちは、研究室に閉じ込められたネズミよりも「驚くほど」ずっと運転がうまかったという。
さらに研究チームは、運転訓練後にネズミの排せつ物を採取し、ストレスを感じたときに分泌されるホルモンのコルチコステロン(CORT)や、抗ストレスホルモンのデヒドロエピアンドロステロン(DHEA)などの数値を測定した。
すると、訓練を受けたネズミ全てにDHEAの上昇がみられ、よりリラックスした状態にあることが分かった。これは、新たな技能を習得したことへの満足感に関係していると考えられ、人間で言えば「自己効力感」や「主体性」に相当するという。
また、遠隔操作されたミニカーに乗せられただけのネズミに比べて、自主的に運転したネズミの方が高いDHEA量が確認され、ストレス度合いが低いことも分かった。
ランバート氏はこの研究について、ネズミの脳が高度に発達していることを改めて示したのみならず、薬剤を用いない精神疾患治療の開発に役立つかもしれないと指摘。「現在、統合失調症やうつを完治させることはできない」とした上で、「さまざまな動物モデルや異なる種類のタスクについて研究し、行動が神経化学に変化をもたらす可能性があるという事実を尊重する必要があると思う」と述べた。【翻訳編集AFPBBNews】
〔AFP=時事〕(2019/10/25-11:34)
Rats trained to drive tiny cars find it relaxing, scientists report
Sometimes life really can be a rat race.
Scientists have reported successfully training the rodents to drive tiny cars in exchange for tasty bits of Froot Loops cereal, and found that learning the task lowered their stress levels.
The study not only advances our understanding of how sophisticated rat brains are, but could one day help in developing new non-pharmaceutical forms of treatment for mental illness, senior author Kelly Lambert of the University of Richmond told AFP on Wednesday.
Lambert said she had long been interested in neuroplasticity -- how the brain changes in response to experience and challenges -- and particularly wanted to explore how well rats that were housed in more natural settings (enriched environments) performed against those kept in labs.
She and colleagues modified a robot car kit by adding a clear plastic food container to form a driver compartment with an aluminum plate placed on the bottom.
A copper wire was threaded horizontally across the cab's front to form three bars: left, center and right.
When a rat placed itself on the aluminum floor and touched the wire, the circuit was complete and the car moved in the direction selected.
Seventeen rats were trained over several months to drive around an arena 150 centimeters by 60 centimeters made of plexiglass, with the researchers establishing that the animals could indeed be taught to drive forward as well as steer in more complex navigational patterns.
As she had suspected, Lambert found that the animals kept in so-called enriched environments performed far better than their lab rat counterparts, but it was actually quite shocking to me that they were so much better, she said.
The rats' feces was collected after their trials to test for the stress hormone corticosterone as well as dehydroepiandrosterone, which counters stress.
All rats that underwent training had higher levels dehydroepiandrosterone, indicating a more relaxed state, which could be linked to the satisfaction of gaining mastery over a new skill, referred to as self-efficacy or agency in humans.
What's more, rats that drove themselves showed higher levels of dehydroepiandrosterone as compared to those who were merely passengers when a human controlled the vehicle, meaning they were less stressed -- something that will be familiar to nervous backseat drivers.
The biggest takeaway for Lambert was the potential new avenues of treatment the work opened up for people suffering from mental health conditions.
There's no cure for schizophrenia or depression. We're behind, she said. And we need to catch up and I think we need to look at different animal models and different types of tasks and really respect that behavior can change our neurochemistry.
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