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動物実験におけるY字迷路課題での注意機能の測定は適しているのか? : 行動実験の解釈の妥当性の検討

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動物実験におけるY字迷路課題での注意機能の測定は適しているの か?

一行動実験の解釈の妥当性の検討−

問 題 基 礎 心 理 学 分 野 や 神 経 科 学 分 野 に お い て 動 物 を 使 用 し た 研 究 が 数 多 くな さ れ て い る。 動 物 実 験 はヒト を 対 象 とし た 研 究 と違 い ,系 統 種 に 基 づ く遺 伝 的 に 均 質 な 被 験 体 を 必 要 な 数 だ け 確 保 で き ,尚 且 つ, 実 験 環 境 お よ び 生 活 リズ ム 等 を 均 一 に す ることが で き るとい っ た 利 点 が あ る。 ま た, 投 薬 実 験 や 解 剖 実 験 な ど 侵 襲 性 が 強 い 研 究 を 行 うこ とが 可 能 で あり, 基 礎 心 理 学 分 野 や 神 経 科 学 分 野 の み な ら ず, あ ら ゆ る研 究 分 野 に お い て 重 要 視 さ れ て い る。 ヒト に お け る 研 究 で は, 機 能 的 核 磁 気 共 鳴 画 像 法(functional Magnetic Resonance Imaging:fMRI), コン ピ ュ ー タ 断 層 撮 影 法 (Computed Tomography:CT), 近 赤 外 分 光 法(Near Infra-Red Spectroscopy:NIKS) とい っ た 非 侵 襲 的 な 脳 機 能 イメ ー ジ ン グ 法 が 注 目 を 集 め て い る が ,そ うい っ た 方 法 は, 高 額 な 研 究 費 用 の 問 題 や, 被 験 者 の 生 活 リズ ム お よ び 食 生 活 な ど 一 定 の 基 準 に 基 づ くサ ン プ ル の 統 制 を 行 うの が 難 しい とい う欠 点 が あ る。 こ の ように 脳 機 能 イメー ジ ン グ 法 は, ヒトの 脳 活 動 を 測 定 し て い る た め, 得 ら れ た 結 果 を そ の ままヒト に 還 元 で きるとい う大 き な 利 点 が あ るも の の 欠 点 も 多 く含 ん で い る。 また, ヒト に お け る 研 究 は, 投 薬 実 験 や 解 剖 実 験 な ど 侵 襲 性 が 高 い 実 験 を 行 うことが 困 難 な た め, 侵 襲 性 の 高 い 実 験 に お い て は 動 物 を 用 い る必 要 が ある。 そ の た め 実 験 方 法 の 技 術 が 高くな っ た 現 代 に お い て も 動 物 実 験 の 重 要 性 は 大 きい。 さら に 新 井 ら(2014) は, 疾 患 モ デ ル 動 物 は 病 態 メカ ニ ズ ム の 解 明 お よ び 新 薬 候 補 物 質 の 薬 効 評 価 に 大 き な 役 割 を果 たし て い ると述 べ て お り,こ の ことか ら動 物 実 験 に お け る 社 会 へ の 貢 献 度 が 大 き い こ とが 理 解 で きる。 特 に 実 験 動 物 の 中 で もラットや マ ウ スとい っ た 齧 歯 類 は 遺 伝 的 に 系 統 化 さ れ て お り ,比 較 的 に 安 価 で 神 経 生 物 学 的 な 特 徴 もよく解 明 され て い る 点 で 有 利 なこ とか ら多 く の 研 究 者 に 使 用 され て い る。

袴 田

康 佑 一

山 本

隆 宣

動 物 実 験 は 多 くの 研 究 分 野 で 用 い られ て い る 実 験 方 法 で あ る が ,とりわ け 基 礎 心 理 学 分 野 や 神 経 科 学 分 野 に お い て は 実 験 動 物 の 行 動 を 測 定 す る行 動 実 験 を 行 うことが 多 い。 行 動 実 験 とは, 行 動 指 標 を 用 い て 実 験 動 物 の 行 動 を 測 定 す る 実 験 方 法 で, 運 動 量 な ど 身 体 的 な 行 動 を 測 定 す るも の や, 記 匳, 不 安, 社 会 性 な ど 認 知 的・ 心 理 的 な 行 動 を 測 定 す るも の な ど か お り, 行 動 指 標 の 種 類 は 多 岐 に わ た る。 し か し な がら, 動 物 実 験 に お け る 行 動 指 標 の 解 釈 に 一 貫 性 が な い ことや, 従 来 の 解 釈 より飛 躍 し 過 ぎ た 解 釈 が な さ れ る 場 合 もあ る。 特 に 運 動 量 な ど の 単 純 な 身 体 的 行 動 を 測 定 す る 行 動 指 標 よりも, 認 知 的 能 力 が 必 要 とさ れ る 高 次 機 能 的 な 行 動 を 測 定 す る 指 標 に お い て, 拡 大 解 釈 が な さ れ て い る可 能 性 かお る。 認 知 的 能 力 が 必 要 な 高 次 機 能 的 な 行 動 の 中 で 特 に 注 意 機 能 は, 非 常 に 高 度 な 機 能 で あ る た め 測 定 が 困 難 とさ れ て い る。 そ の た め, 注 意 機 能 を 測 定 す る 妥 当 性 の 高 い 行 動 指 標 は, 学 習 課 題 を ベ ー ス にし た オ ペ ラント条 件 づ け に よるも の が ほ とん ど で あ る が, 近 年 で は ,注 意 機 能 の 測 定 にY 字 迷 路 に よる 自 発 的 交 替 行 動 課 題 か い ず凵 ず用 い ら れ て い る(Ueno et a1, 2002 ; Hiraide et a1, 2013; 袴 田・ 山 本,2014 ; Hakamada & Yamamoto, 2014)。 この 課 題 は , 3本 の ア ー ム で 構 成 さ れ たY 字 型 の 迷 路 の 中 にラット や マ ウ ス を 入 れ, 一 定 の 時 間 内 に お け る 交 替 行 動 を 測 定 す る。 交 替 行 動 とは,3 回 連 続 で 異 な っ た ア ー ム に 進 入 す ることで あ り, 既 に 進 入し た ア ー ムを 記 匳し て い ることに よっ て 可 能 とな る 行 動 とさ れ て い る(Figure l)。こ の 交 替 行 動 の 測 定 は, ラッ トや マ ウス の 性 質 で あ る 探 索 行 動 で 自 発 的 に 異 な るア ー ム に 進 入 す るとい う行 動 を 利 用 し た 実 験 方 法 で あ る。 し かし , 本 来 こ の Y 字 迷 路 課 題 は, 短 期 記 憶 の 測 定 に 用 い ら れ る 行 動 指 標 で あ る。 Y 字 迷 路 課 題 に よっ て 評 価 さ れ る 交 替 行 動 に は 注 意 機 能 や 短 期 記 匳とし て 分 類 され る 空 間 的 作 業

Figure 1 Y字 迷 路 課 題 にお ける交 替行 動 の例

(2)

記 匳 が 関 与 す るとされ て い る が(Katz & Schmaltz, 1980 ; Sarte・r et al, 1988 ; Parada 一Turska & TUrski, 1990), 間 接 的 に 注 意 機 能 が 関 与 し て い る 可 能 性 が あ る だ け で あ り, 直 接 的 に 注 意 機 能 を 測 定 し て い る わ け で は な い 。 Y 字 迷 路 課 題 で 注 意 機 能 を 測 定 し たUeno et al(2002) の 解 釈 で は ,海 馬 歯 状 回 の 長 期 増 強(long-term potentiation:LTP) 発 現 と交 替 行 動 に お ける 学 習・ 記 匳機 能 と の 間 に 正 の 相 関 が あ るとい う報 告 と合 わ せ て(M ori et al, 2001 ; Nakao et al, 2001), 実 験 で 使 用 し た 脳 卒 中 易 発 症 高 血 圧 自 然 発 症 ラット(Stroke'Prone Spontaneous Hypertensive Rat:SHRSP) が 海 馬 歯 状 回 のUr Pに 障 害 が 無 い こ とか ら ,Y 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 を 注 意 機 能 と 定 義 し て い る 。つ まり,学 習 機 能 が 正 常 で あ る にも 関 わ ら ず 短 期 記 憶 の 指 標 の 値 が 低 い 理 由 は ,注 意 機 能 が 低 い か らだ と主 張 し て い る。 一 方 ,袴 田・ 山 本(2014) で は , 実 験 で 使 用 し た 実 験 動 物 の 無 ア ル ブ ミン ラ ット(Nagase Analbuminemic Rat:NAR)(Nagase et al, 1980) は 長 期 記 匳 で あ る オ ペ ラント 条 件 づ け が 可 能 で あ るとい う報 告 か ら (西 村・ 山 本2010), Atkinson & Shifi&in (1968) の 記 旨 の 二 重 貯 蔵 モ デ ル と 合 わ せ て, Y 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 を 注 意 機 能 と定 義 し て い る。つ まり,長 期 記 憶 が 可 能 で あ る た め そ の 前 段 階 の 短 期 記 憶 は 正 常 で あ り,短 期 記 憶 の 指 標 の 値 が 低 い 理 由 は ,注 意 機 能 が 低 い か ら だ と主 張 し て い る。し かし ,両 報 告 とも 短 期 記 憶 を ベ ー ス にし て 間 接 的 に 注 意 機 能 を 測 定 し た に 過 ぎ ず ,直 接 的 に 注 意 機 能 を 測 定 し た わ け で は な い 。ま た ,大 村 ら(2009) は, Y字 迷 路 課 題 は 厳 密 に は 注 意 機 能 の 定 義(Carli et al, 1983;Posner & Petersen, 1990) に 合 致し て お ら ず, 測 定 され る指 標 の 意 味 付 け に お い ても 他 の 認 知 機 能 に よる解 釈 を 否 定 で きな い と 述 べ て い る。 こ れ ら のこ とか ら, Y字 迷 路 課 題 は 注 意 機 能 の 測 定 に 使 用 され て は い る が 妥 当 性 が 低 い ことが 考 え ら れ て い る。 一 方 で ,学 習 を ベ ー ス にし た オ ペ ラント 条 件 づ け 系 に よ る 注 意 機 能 を 測 定 す る 行 動 指 標 とし て は ,5-選 択 反 応 時 間 課 題(5-choioe serial reaction time task : 5CSRTT) や 多 元 定 間 隔・ 消 去 スケ ジ ュ ー ル(multiple fixed-interval / extinction schedules:mult n/EXT) な ど が あ り,こ れ らは 妥 当 性 の 高 い 行 動 指 標 とさ れ て い る 。こ れ ら の 行 動 指 標 の 優 れ た 点 は ,注 意 機 能 の 指 標 とされ るも の がヒトと極 め て 類 似 し て い る 点 で あ る 。た とえ ば, 5-CSRTT で は ,ヒトの 注 意 機 能 を 測 定 す るContinuous Performance 恥st(CPT) を 元 に 動 物 実 験 用 に 開 発 され たも の で(Carli et al, 1983),動 物 の 行 動 評 価 をヒト に 還 元 し や す い 。また, mult F[/EXTは , ヒトでも 同 様 の 条 件 で 測 定 す るこ とが で き(Sagvolden et al, 1998), ヒトと動 物 との 注 意 機 能 の 測 定 に お け る 対 比 が 可 能 で あ る 。こ の ように 高 次 機 能 で あ る 注 意 機 能 の 測 定 に お い て 妥 当 性 が 高 い とさ れ る 行 動 指 標 は ,ヒト に 対 し て 還 元 で きるも の が 多 く,こうい っ た 行 動 指 標 を 用 い ることで, 厳 密 な 注 意 の 定 義 に 沿 う注 意 機 能 の 測 定 が 可 能 に な ると考 えら れ る。 注 意 機 能 を 測 定 す る 上 で 妥 当 性 が 高 い とさ れ るmult FI/ EXTで 注 意 機 能 を 測 定 し た 動 物 に 高 血 圧 自 然 発 症 ラッ ト(Spontaneous Hypertensive Rat:SHRXOkamoto &

AokL, 1963) が い る。 SHR は 遺 伝 的 野 生 型 で あ る ウィスタ ー 京 都 ラット(Wistar-Kyoto Rat:W KY)と 比 較 し てmult FI/ EXTで の 注 意 機 能 が 低 い ことが 報 告 され て い る(Sagvolden et al, 1992) 。ま た, mult FI/EXT に よる 注 意 機 能 の 測 定 は ,注 意 機 能 が 健 常 児 と比 較し て 低 い とされ るAttention Deficit / Hyperactivity Disorder ( AD 汨 D)児 に お い ても 見 ら れ て い る た め(Sagvolden et al, 1998), mult FI/EXT に お け る 動 物 の 評 価 はヒト に 還 元し や す い 。 一 方, Y 字 迷 路 課 題 は 注 意 機 能 を 測 定 す る 行 動 指 標 と し て 妥 当 性 が 低 い とさ れ て い る が ,そ れ を 実 証 し た 研 究 報 告 は な い。 Y 字 迷 路 課 題 の 妥 当 性 を 明 確 に す るた め に は , 注 意 機 能 が 低 い ラットでY 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 を 測 定 す る 必 要 が ある 。 そ こで 本 研 究 で は, Y 字 迷 路 課 題 に お け る 注 意 機 能 の 指 標 とし て の 妥 当 性 を 明 ら か に す る た め ,注 意 機 能 が 低 い とさ れ るSHR を 用 い て, Y 字 迷 路 課 題 に お け る 交 替 行 動 率 を 測 定 し た。 SH R がY 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 に お い て 遺 伝 的 野 生 型 で あ る W K Yと比 較 し て 低 い 場 合 は, Y 字 迷 路 課 題 が 注 意 機 能 の 指 標 とし て 妥 当 性 が 有 る と考 え ら れ る 。ま た ,SHR がY 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 に お い て WKY と同 等 程 度 で あ っ た 場 合 は, Y 字 迷 路 課 題 が 注 意 機 能 の 指 標 とし て 妥 当 性 が 低 い と考 え ら れ る。 方 法 被 験 体 被 験 体 に は ,生 後 7 週 齢 の ウ ィ ス タ ー 京 都 ラ ット (Wistar-Kyoto:WKY / NCrlCrlj) 雄5 匹200-210g( 日 本 チ ャ ー ル ズ・ リバ ー), 高 血 圧 自 然 発 症 ラット(Spontaneous Hypertensive Rat : SHR / NCrlCrlj) 雄5 匹230-240g( 日 本 チ ャ ー ル ズ・ リバ ー)を 用 い た。 実 験 動 物 は4 週 齢 で 購 入し , 室 温23 ±2 °C, 湿 度55%, 12 時 間 毎 の 明 暗 周 期 下( 明 期 8:00-20:00, 暗 期20:00-8:00) の 飼 育 環 境 で 十 分 な ハ ンドリ ン グ を 行 っ た。 ま た, 実 験 動 物 は 床 敷(ペ パ ー クリー ン; 日 本 SLC)を 敷 い た ゲ ー ジ に て 飼 育 し, 水 道 水 と飼 料(ラ ボ M Rス トック;日 本 SLC)は 自 由 に 摂 取 で きるようにし た。 また 本 研 究 は, 帝 塚 山 大 学 実 験 動 物 規 定 に 従 っ て 行 っ た 。 実 験 装 置 Y 字 迷 路 は 3m m の ア クリル 板 を 構 成 素 材 とし て お り,3 本 の ア ー ム は そ れ ぞ れ, 長 さ60cm, 幅15cm, 高 さ40cm で , 一 辺15cm の 正 三 角 形 状 の 板 を 中 心 に そ れ ぞ れ の ア ー ム を 結 合 し, 角 度 は 全 て120 ° に な るように 構 成 され た。 また , 装 置 の 色 は 黒 で 統 一 し, 装 置 内 部 か らは 外 界 の 風 景 が 見

(3)

え な い ようにし た 。 手 続 き 測 定 条 件 とし て ,1つ の ア ー ム にラット の4 本 の 足 が 入 っ たこ とを ア ー ム進 入 の 定 義 とし, ま た, 食 物 や 水 あ るい は 電 気 シ ョックの ような 強 化 お よび 罰 刺 激 は 一 切 使 用 しな いも の とし た。 ラットをい ず れ か の ア ー ム の 端 に 配 置し,8 分 間 の 装 置 内 で の 行 動 を 観 察し た 。交 替 行 動 は3 つ の 異 な る ア ー ム に 連 続 し て 進 入 す ることを 定 義 とし た(Figure2) 。交 替 行 動 の 指 数 は パ ー セ ン テ ー ジ で 表 さ れ, 交 替 行 動 率( %)=交 替 行 動 数 ÷(総 ア ー ム 進 入 回 数 −2) ×100 で 計 算し た(Sarter et a1, 1988) 。な お, Y 字 迷 路 課 題 に お け る 交 替 行 動 率 の チ ャン スレ ベ ル は50 %とし た(Ruby et a1, 2013)。

統 計 解 析

全 て の分 析 値 は, 平 均 値 土 標 準誤 差 で 示した。 統 計 学

的 検 定として, WKY: 群 お よびSHR群 にお けるY字 迷 路 課

題 の 交 替 行 動 率 をチャン スレ ベ ル と比 較 す るた め に1 標 本

のt検 定 を使 用した。 また,Y字 迷 路課 題 にお けるWKY群 と

SHR群 の交 替 行 動 率 を比 較 す るた め, 対 応 のないt検 定 を

使 用した。 統 計 ソフトウェア はWindows

のSPSS を使 用し,

統 計 的 な有 意 水 準 は0.05とした。

結 果

Y字 迷 路 課 題 に お ける 交 替 行 動 率 の 比 較

WKY群 お よびSHR群 のY字 迷 路 課 題 に お ける交 替 行

動 率 の 平 均値 と標 準 誤 差 をFigure3 に示 す 。

WKY群 お よび SHR群 のY字 迷 路 課 題 にお け る交 替

行 動 率 は, WKY

群 が71.29(S £=2.90)% となり, SHR

が67.90 土(S£=0.87) % となっ た。各 群 の 交 替 行 動 率 を

チ ャンスレ ベ ル(50 %)と比 較 す るた め に1 条 件 のt検 定 を

行 っ た。そ の 結 果, WKY

群 にお い て 有 意 な 差 が 見 られ

(f(4)=7.33,

p<。01),

SHR

群 に お い ても有 意な 差 が 見られ

たCf(4)=20.56,

p<。001)。よって, 両群 ともチャンスレ ベ ル を

有 意 に 上 回ったことが示 され た。 そこで, 各 群 のY字 迷 路 課

題 に お ける交 替 行 動 率を 比 較 するため, 対 応 のないt検 定

− − − − − − − − − − − − B − − ・

例 )

を 行 っ た。 そ の 結 果, 群 間 に お い て 有 意 な 差 は 認 め られ な か っ た(K8)=l.ll, W.5.)。以 上 より,両 群 ともチ ャン スレ ベ ル を 有 意 に 超 え て い る 中 で, Y 字 迷 路 課 題 に お け る 交 替 行 動 率 は, SHR お よび WKY は 同 程 度 で あ ることが 示 され た。 000000000000987654321 1 ︵ g ︶s o ぶ j j g o ︷ 1 a 3 ︷ べ 一 一 一 −チ ャン スレ ベ ル

SHR  WKY

Figure3 各群における平均交替行動率

考 察

動 物 の行 動 実 験に おい て 本 来 の解 釈 を飛 躍 させ た 拡 大

解 釈 がなされることかおり,それ は, 注 意 機 能 など認 知 的 能

力 が 必 要な 高 次 機 能 的 な 行 動 にお い てな され ることが多

い。 短 期 記 憶 を測 定 す るとされ てい るY字 迷 路課 題 の 交 替

行 動 率 が 注 意機 能 の測 定 に 用 いられ ているが(Ueno et a1

2002 ; Hiraide et a1, 2013;

袴 田・ 山本,2014 ; Hakamada

&¥amamoto, 2014),厳 密 な 注 意 の定 義(Carli et al,

1983

; Posner & Petersen, 1990)に合 致してお らず, また, 測 定

にお い ても 間接 的 に 測 定し たもの で 注 意機 能 を直 接 的 に

測 定したも ので はな い。 本 研 究 で は, Y字 迷 路 課 題 にお け

る交 替 行 動 率 が 注 意 機 能 を測 定 する行 動 指 標とし て 妥 当

性 かおるかどうか検 討した。

注 意 機 能 が 低い とされ て いるSHRを用 い てY字 迷 路 課

題 にお ける交 替 行動 率 を測 定した 結 果, 遺 伝 的 対 照 型 で

あるWKYと有 意 な差 は なく, SHR とWKYの交 替 行 動 率 が

同 程 度 であった。 SHRは 先 行 研 究 で 注 意 機 能 の 測 定 にお

い て 妥 当 性 が 高い とされるmult FI/EXTで 測 定され, 注 意

機 能 が低 いことが示 されている(Sagvolden et a1, 1992)。

1   2   3  4   5  6   7   8  9

A

-> B->C->

B->A->

B->A->C->

B

← J← ’ 

1回

交替行動率 =

2 回       3 回  4 回

4 ÷(9-2)

×100

= 57.14%

Figure2 Y字 迷 路 課 題 に おける交 替 行 動 率 の 算 出 例

(4)

か し, Y 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 が 低 い とい う結 果 は 得 ら れ な か っ た。 SH Rは 注 意 機 能 の 測 定 に 妥 当 性 の 高 い 行 動 指 標 で あ るmult FI/ EXT で は 注 意 機 能 が 低 い こ とが 示 さ れ, Y字 迷 路 課 題 で は 注 意 機 能 に 異 常 が な い ことが 示 され た。 よっ て, Y 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 に お け る 注 意 機 能 の 測 定 は 妥 当 性 が 低 い こ とが 示 唆 さ れ, Y 字 迷 路 課 題 の 交 替 行 動 率 で 注 意 機 能 を 測 定 す ることは 不 適 切 で あ ると考 え られ る 。

mult FI/ EXTは ,定 間 隔 スケ ジ ュ ー ル(fixed-interval: FI) コン ポ ー ネ ントと消 去(extinction: EXT)コ ン ポ ー ネ ントか らな り,FIコン ポ ー ネ ントで 一 定 時 間 後 にレ バ ー 押 し を す る ことで 餌 が もらえ, EXT コン ポ ー ネ ントで は 餌 はも らえ な い 。 ライト の 点 灯 に よ っ てFI コン ポ ー ネ ントの 開 始 が ,消 灯 に よっ て EXTコン ポ ー ネ ントの 開 始 が 知 らされ る。つ まり,より 多 くの 餌 を え るた め に は,FI ス ケジ ュ ー ル に 切 り替 わ っ て か ら の 一 定 時 間 を 把 握 し な くて は な ら な い た め ,常 に 課 題 に 注 意 し な け れ ば な らな い 。また, 5-CSRTT は ,5つ あ る 穴 の うち1 つ の 穴 の ライトが1 秒 ほ ど 点 灯 し ,一 定 の 時 間 内 に そ の 点 灯 し た 穴 に ブー ス ポ ー クを 行 うことが で き れ ば 餌 がもら え ,間 違 っ た 穴 にブ ー ス ポ ー クを 行 うと餌 がも らえ な い とい う 課 題 で あ る。つ まり,より多 くの 餌 を 得 る た め に は ライト耿 点 灯 し た 穴 の 場 所 を 視 認 し な くて は な らな い た め ,常 に 課 題 に 注 意 し な け れ ば な ら な い 。こ れ ら の 行 動 指 標 は 注 意 の 中 でも 持 続 的 注 意 に 分 類 され て い ることが 報 告 され て お り,課 題 内 容 とも 一 致 し て い る と思 わ れ る 。し か し, Y 字 迷 路 課 題 は 具 体 的 に 何 の 注 意 機 能 で あ るか 明 確 に され て お らず, 測 定 方 法 も 短 期 記 匳 の 指 標 を 元 に 間 接 的 に 測 ら れ て お り,解 釈 とし ても 曖 昧 で あ る。 こ のよ うに 動 物 の 行 動 を 測 定 す る 上 で ,高 次 機 能 的 な 行 動 で あ る 注 意 機 能 を 測 定 す る 場 合 は, mult FI/ EXTや 5-CSRTTの ようなヒトと対 比 可 能 な 妥 当 性 の 高 い 行 動 指 標 を 用 い る 必 要 か おり,そ れ が ,動 物 の 行 動 の 妥 当 な 解 釈 つ まり,厳 密 な 定 義 に 沿 っ た 正 し い 解 釈 を 示 す ことが で きると 考 え ら れ る。特 に5-CSRTT は 注 意 機 能 の 測 定 課 題 とし て 多 くの 研 究 で 用 い ら れ て お り,そ の 妥 当 性 の 高 さ が 評 価 さ れ て い る(Carli et a1, 1983; Bobbins, 2002 ; Carli M et a1, 2006 ; Ohomura et a1, 2009; 大 村 ら, 2009; Koffarnus & Katz, 2011 ; Slezak & Katz, 2013) 。

5-CSRTTやmult FI/ EXTは 妥 当 性 が 高 い とされ る が ど ちらも オ ペ ラント条 件 づ け の 学 習 課 題 を ベ ー ス にし て い る た め 学 習 訓 練 に 長 い 期 間 を 要 し ,ま た ,実 験 ス ケジ ュ ー ル や 手 続 き が 複 雑 で あ り手 間 か か か る。そ の た めY 字 迷 路 課 題 の ような1 日で 測 定 す る 行 動 指 標 で ,注 意 機 能 の 測 定 方 法 が 考 案 さ れ た の で は な い か と考 える 。し かし, 注 意 機 能 の 測 定 とし て より精 度 の 高 い 測 定 結 果 を 得 る た め に は, mult FU EXTや5- CSRTTの ような 妥 当 性 が 高 い とされ る 行 動 指 標 を 用 い る べ き であ る と考 え られ る 。 近 年 で は ,ヒト奕 愿 に 類 似 し た ラットや マ ウ スな ど の 実 験 動 物 を 痴 愿 モ デ ル 動 物 とし て, 神 経 メカ ニ ズ ム の 解 明 や 治 療 薬 の 開 発 な ど の 研 究 が 盛 ん に 行 わ れ て い る。 特 に 神 経 痴 丗 系 の 動 物 モ デ ル で は, 行 動 異 常 がヒト の 疾 患 と類 似 し て い る か が 重 要 とな っ て い る。 こ の 重 要 となっ て い る 行 動 異 常 を 測 定 す る 行 動 指 標 の 妥 当 性 が 疑 わし い と, 測 定 され た 行 動 の 結 果 自 体 も 疑 わし い も の とな り,最 終 的 に は そ の 動 物 モ デ ル 自 体 が 疑 わし い も の となっ てし まう。 ま た, ヒト疾 患 の 病 態 メカ ニ ズ ム 解 明 や 治 療 薬 開 発 の 研 究 で 用 い られ る 動 物 モ デ ル は, 厳 密 な 意 味 でヒト とは 種 の 異 な る 生 物 で あ る た め ,そ の 必 要 性 の 賛 否 に つ い て 論 争 が 行 わ れ て い る (Seok et a1, 2013 ; Takao & Miyakawa, 2014)。 し かし, ど ち ら に せ よ 動 物 モ デ ル の 行 動 を 測 定 す る 行 動 指 標 の 妥 当 性 が 疑 わしくて は, 動 物 モ デ ル の 必 要 性 に つ い て の 議 論 に す ら なら な い。 また, 一 度, 論 文 とし て 報 告 さ れ た 行 動 指 標 の 評 価 方 法 は, 妥 当 性 が 疑 わし い も の で あ っ ても ,そ の 評 価 方 法 を 用 い て 新 た な 研 究 が 行 わ れ る 可 能 性 か お る。 そ の た め ,本 研 究 の よ うに 行 動 指 標 の 評 価 方 法 に つ い て 再 検 討 し, 妥 当 性 を 調 べ ることが 重 要 で ある。 謝 辞 本 研 究 は 帝 塚 山 学 園 の 援 助 によっ て なされ ました。 本 研 究 を 実 施 す るに あ た っ て 多 大 な 援 助 をして 頂 い た, 畦 地 裕 統 氏 , 山 下 雅 俊 氏, 森 下 雄 輔 氏 ,向 垣 内 愛 氏, ならび に 研 究 に 関 す る 多くの 討 論 をし て い ただ い た 玉 瀬 耕 治 氏 に 深 く感 謝 し ま す。 また, 実 験 機 器 に 関して 献 身 的 に 支 援 をして い た だ い た 室 町 機 械 株 式 会 社 の 渡 部 要 氏 ,高 橋 仁 氏, 久 保 仁 志 氏 に 感 謝 の 意 を 表しま す 。 文 献

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(6)

Is Y-maze suitable for assessing the attentional function? :

Study on the validity of interpretation of behavioral eχperiments in animal

Kosuke HAKAMADA and Takanobu YAMAMOTO

Abstract

【Introduction 】The spontaneous alternation task using Y-maze has been used for behavioral inde

χ of

short-term memory in animal

eχperiments. In addition, this task is used for assess the attentional function.

However, it is unclear whether the spontaneous alternation task has validity for index of attentional

function.

【Methods 】We assessed the ratio of alternation behavior b

y the Y-maze in spontaneous hypertensive rats (SHR)

compared with Wistar-Kyoto rats (WKY)

as control. SHR is considered as rats which have deficit of attentional

function, because SHR shows abnormality in task of multiple fi

χed-interval /

eχtinction (multi FI /

EχT)

schedules, which is described as index with higher validity of attentional function, compared with WKY.

【Results 】There was no significant difference in ratio of alternation behavior between SHR and

WK¥

【Discussio

n】The spontaneous alternation task b

y Y-maze did not indicate dysfunction of the attentional

function in SHR, demonstrating that the result of spontaneous alternation task is not congruous with result

of multi FI /

EχT task. These suggest that this task is not adequate as index of attentional function. Taken

together, we believe that operant task which is able to contrast animal behavior with human behavior is more

desirable for assess the attentional function.

参照

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