オキシトシンの脳内ダイナミクス
信頼の調節におけるオキシトシンの計算モデリング
オキシトシンは、人間の社会的および親和的行動における役割でよく知られている神経ペプチドです。 オキシトシン受容体は自閉症の個人では著しく低下しており、オキシトシンの投与は自閉症の子供の社会的認識と行動を向上させる効果を示しています。 しかし、より最近の研究では、オキシトシンの行動への影響が洗練されており、ニューロペプチドが盲目的に愛と信頼を誘発するという考えから離れて、味方か敵かを評価する際の社会的認識を実際に高めるという見解に向かっています。 「部外者」に対する不信感と攻撃性。オキシトシンは、授乳中の雌の哺乳動物が子供を保護することによって示される選択的攻撃の原因であり、人間でも実証された効果であり、民族中心主義の感情を強化することが示されています. しかし、これまでにこの効果を調査した神経画像研究はなく、その神経生物学的根拠はまだ不明です。
私たちの研究の一般的な目的は、信頼と攻撃の両方のオキシトシンの増幅の根底にある中間回路脳のダイナミクスを決定することです。具体的には、神経画像 (fMRI、脳磁図、および行動テスト) を使用して、オキシトシンが社会的報酬学習を減衰させることによって親族バイアスを増幅するかどうかを調べます。
調査の概要
詳細な説明
この研究の目的は、オキシトシンが脳と行動にどのように影響するかを理解することです. この研究では、シントシノン点鼻薬とプラセボを比較します。 具体的な目的は次のとおりです。
- オキシトシン (OT) のデフォルト回路を決定します。
- OT に対するデフォルトの神経反応の時間経過と性差を決定します。
- 古典的な神経経済ゲーム (トラストスタディ) の反復バージョンを使用して、OT が報酬学習をダウンレギュレートするかどうかを行動的にテストし、それによって親族バイアスの効果を高め、二極化効果 (OT が「グループ内」の信頼を高める) を説明します。 「アウトグループ」の攻撃性を高めます）。
- MRI (fMRI: 眼窩前頭皮質、扁桃体、前部および後部帯状回、側坐核の時系列分析、および磁気共鳴分光法を使用した報酬回路のデータ駆動型制御システム モデリングを介して、神経生物学的に報酬学習のダウンレギュレーションを特定します。 : 側坐核内のガンマ-アミノ酪酸神経伝達物質に注目) および脳磁図 (前頭前皮質内のダイナミクスに注目)。 FMRI と MRS は同じ MRI スキャン中に実施されますが、MEG は別々に実施されます。
学習手順:
鼻閉塞/嗅覚消失スクリーニング:ペンシルバニア大学嗅覚同定試験(Psychological Assessment Resources, Lutz FL)を使用して、すべての潜在的被験者を完全または部分的無嗅覚および鼻づまりについてスクリーニングする。
妊娠および授乳期のスクリーニング: オキシトシンは、妊娠後期に分娩を誘発するために臨床的に使用されることがよくあります。 私たちの被験者はいずれも妊娠後期にはならず、被験者は陣痛を誘発するために使用される量よりもはるかに少ない投与量を受け取りますが、安全のために、すべての潜在的な女性被験者は、病歴および身体検査中にすぐに妊娠の尿スクリーニングを受けます. 授乳中のスクリーニングは、自己報告によって実施され、射乳反射中に内因的に生成された OT による交絡を避けるために実施されます。
オキシトシン/プラセボの手順: オキシトシン鼻腔内スプレーは、シントシノン鼻スプレーとして製造されています。 短期間の鼻腔内使用のためのオキシトシンの典型的な用量は40IUであり、予想される半減期は20分です. オキシトシン成分を除いて調製が同一のプラセボを、二重盲検法で同じ方法で投与する。 順序効果を制御しながら条件間のブリードスルーを回避するために、セッションは薬物とプラセボの状態が混在することはありません。別々の日に実施される各セッションは、「薬物」または「プラセボ」のいずれかになります。
スキャン手順: MRI のスキャン手順には、構造スキャン (6 分)、fMRI または MRS 安静状態 (10 分)、および神経経済タスク スキャン (10 分) が含まれます。 MEG のスキャン手順には、安静状態 (10 分)、および神経経済タスク スキャン (20 分) が含まれます。
行動タスク: スキャン中、被験者はインタラクティブな神経経済ゲームに参加します。これは古典的な「信頼研究」の反復版です。 このゲームでは、対象 (「投資家」) に最初に金額が提供されます。 次に、コンピュータで生成された架空の管財人にいくら投資するか、または強制選択バージョンでは、さまざまな管財人から選択するという選択肢があります。 次に、受託者は対象者 (「投資家」) に何パーセントかを送り返し、ゲームは多くの試行を繰り返します。 以前の研究では、OT が参加者の最適なソリューションの使用を混乱させ、ナッシュ均衡によって期待されるよりも、受託者に対するより大きな「信頼」を引き出すことが示されています。 報酬の学習を調整するために、受託者の行動のアルゴリズムは寛大さの増減に合わせて調整されます。 親族バイアスを調整するために、管財人は、MorphMan ビデオ編集ソフトウェア (STOIK Imaging、ロシアのモスクワ) を使用して作成された、被験者の顔に似ている顔と似ていない顔を使用して画面に表示されます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- フェーズ 1
連絡先と場所
研究場所
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Massachusetts
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Cambridge、Massachusetts、アメリカ、02139
- Martinos Imaging Center at the McGovern Institute for Brain Research at MIT
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Charlestown、Massachusetts、アメリカ、02129
- Martinos Center for Biomedical Research, Building 149, 13th Street
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New York
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Stony Brook、New York、アメリカ、11794
- Bioengineering Building , Stony Brook University
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- 18～45歳
除外基準:
- 精神障害を含む重大な既知の病状（脳活動の解釈を混乱させる）
- 体内の金属または閉所恐怖症（fMRIには禁忌）
- あらゆる種類の向精神薬の現在の使用（脳活動の解釈を混乱させる）
- -30を超えるボディマス指数（被験者間で一致した投薬を可能にするため）
- 妊娠中（OT禁忌）
- 母乳育児 (授乳は内因的に OT を誘発し、プラセボ状態を許しません)
- 喫煙（点鼻スプレーの使用に影響）
- 乱用薬物の使用 (脳活動の解釈を混乱させる)
- 血圧が正常範囲 (140/90 mm Hg) を超えているか、投薬で管理されている (理論的には、OT 副作用のリスクが高まる可能性があります)
- 嗅覚障害（点鼻スプレーの使用に影響を与える）
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：4倍
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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アクティブコンパレータ：オキシトシン
健康な成人被験者は、MRI および/または MEG スキャンの前に、Syntocinon Nasal Spray、40IU を 1 回数回吹き込みます。
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被験者は 2 回スキャンされます。
最初の脳スキャン セッションの前に、シントシノンまたはプラセボのいずれかを受け取るようにランダムに割り当てられます。
2 回目のスキャン セッションの前に、最初のセッションで受信できなかったものを受信します。つまり、同じ被験者がシントシノンとプラセボの両方を異なる 2 日に投与されます。
被験者は 2 回スキャンされます。
最初の脳スキャン セッションの前に、シントシノンまたはプラセボのいずれかを受け取るようにランダムに割り当てられます。
2 回目のスキャン セッションの前に、最初のセッションで受信できなかったものを受信します。つまり、同じ被験者がシントシノンとプラセボの両方を異なる 2 日に投与されます。
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プラセボコンパレーター：プラセボ
健康な成人被験者は、MRI および/または MEG スキャンの前に、Syntocinon プラセボ製剤 40IU を 1 回数回吸入します。
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被験者は 2 回スキャンされます。
最初の脳スキャン セッションの前に、シントシノンまたはプラセボのいずれかを受け取るようにランダムに割り当てられます。
2 回目のスキャン セッションの前に、最初のセッションで受信できなかったものを受信します。つまり、同じ被験者がシントシノンとプラセボの両方を異なる 2 日に投与されます。
被験者は 2 回スキャンされます。
最初の脳スキャン セッションの前に、シントシノンまたはプラセボのいずれかを受け取るようにランダムに割り当てられます。
2 回目のスキャン セッションの前に、最初のセッションで受信できなかったものを受信します。つまり、同じ被験者がシントシノンとプラセボの両方を異なる 2 日に投与されます。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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善意ラウンド数
時間枠：各被験者の試験終了直後。
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この研究では、健康な成人を募集しました。
被験者は、古典的な「信頼研究」の反復版であるインタラクティブな神経経済ゲームに参加しました。
このゲームでは、対象 (「投資家」) に最初に金額 (20 単位) が提供されます。
次に、彼は、架空のコンピューター生成受託者にいくら投資するかを選択できます。
次に、受託者は対象 (「投資家」) に何パーセントかを送り返し、ゲームは 20 回の試行 (ラウンド) を繰り返します。
投資比率は、実際の投資と最大許容額の 20 単位の比率として計算され、同様に返済比率についても計算されます。
有利なラウンドは、返済比率が低下した後でも投資比率が増加したラウンドと定義されました。
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各被験者の試験終了直後。
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悪意のあるラウンドの数
時間枠：各被験者の試験終了直後。
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この研究では、健康な成人を募集しました。
被験者は、古典的な「信頼研究」の反復版であるインタラクティブな神経経済ゲームに参加しました。
このゲームでは、対象 (「投資家」) に最初に金額 (20 単位) が提供されます。
次に、彼は、架空のコンピューター生成受託者にいくら投資するかを選択できます。
次に、受託者は対象 (「投資家」) に何パーセントかを送り返し、ゲームは 20 回の試行 (ラウンド) を繰り返します。
投資比率は、実際の投資と最大許容額の 20 単位の比率として計算され、同様に返済比率についても計算されます。
悪意のあるラウンドは、返済比率が増加した後でも投資比率が低下したラウンドと定義されました。
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各被験者の試験終了直後。
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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OFC と AMY 間の機能的接続
時間枠：入会手続き完了後、2週間以内。
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機能スキャン中、被験者は古典的な「信頼研究」の反復版であるインタラクティブな神経経済ゲームに参加しました。 被験者は、古典的な「信頼研究」の反復版であるインタラクティブな神経経済ゲームに参加しました。 このゲームでは、対象 (「投資家」) に最初に金額 (20 単位) が提供されます。 次に、彼は、架空のコンピューター生成受託者にいくら投資するかを選択できます。 次に、受託者は対象 (「投資家」) に何パーセントかを送り返し、ゲームは 20 回の試行 (ラウンド) を繰り返します。 動的因果モデリング (DCM) を使用して、扁桃体 (AMY)、側坐核 (NAcc)、および眼窩前頭皮質 (OFC) 間の動的相互作用をモデル化しました。 PL条件と比較して、OT下ではAMYとOFCの間の接続強度の変化が観察されました。 |
入会手続き完了後、2週間以内。
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協力者と研究者
スポンサー
捜査官
- 主任研究者：Lilianne Mujica-Parodi, PhD、Stony Brook University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
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- MacDonald E, Dadds MR, Brennan JL, Williams K, Levy F, Cauchi AJ. A review of safety, side-effects and subjective reactions to intranasal oxytocin in human research. Psychoneuroendocrinology. 2011 Sep;36(8):1114-26. doi: 10.1016/j.psyneuen.2011.02.015. Epub 2011 Mar 23.
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- Pincus D, Kose S, Arana A, Johnson K, Morgan PS, Borckardt J, Herbsman T, Hardaway F, George MS, Panksepp J, Nahas Z. Inverse effects of oxytocin on attributing mental activity to others in depressed and healthy subjects: a double-blind placebo controlled FMRI study. Front Psychiatry. 2010 Oct 12;1:134. doi: 10.3389/fpsyt.2010.00134. eCollection 2010.
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主要日程の研究
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一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
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