건강한 인간의 노르아드레날린, 아세틸콜린 및 동적 학습

배경: 이전 연구에서는 인간 학습자가 긍정적 및 부정적 결과의 확률을 병렬로 인코딩하고 학습 행동을 긍정적 및 부정적 결과의 정보 내용에 맞게 조정할 수 있음을 보여주었습니다(Pulcu 및 Browning 2017). 강화 학습 작업에서 결과의 변동성(환경이 갑자기 변할 때 발생하는 예기치 않은 불확실성이라고도 함)은 결과가 얼마나 유익한 것으로 인식되는지에 직접적인 영향을 미칩니다(Behrens, Woolrich et al. 2007). 이전 연구에서는 인간 참가자가 변동성이 높은 결과에서 학습하는 동안 더 높은 학습 속도를 사용한다는 것을 일관되게 보여주었습니다(Behrens, Woolrich et al. 2007, Browning, Behrens et al. 2015, Pulcu and Browning 2017). 불확실성의 또 다른 원인은 자연적으로 변화하는 결과(예: 매일 온도 변화). 환경의 다양한 불확실성 원인은 인간 두뇌의 다양한 신경 전달 물질 시스템 활동과 관련이 있다고 주장됩니다(Yu and Dayan, 2005)(Angela and Dayan 2005). 예를 들어, 결과 변동성(예상치 못한 불확실성)은 중앙 노르에피네프린(NE) 시스템의 활동과 관련이 있는 것으로 생각되는 반면 결과 변동성(예상 불확실성)은 콜린성(ACY) 시스템과 관련되어 있습니다.

동공 측정법(인간 두뇌의 중심 노르에피네프린 활동을 추론하는 비침습적 방법)을 사용한 연구는 동공 크기가 강화 학습 작업 중 결과의 변동성과 관련이 있음을 보여주었습니다(Browning, Behrens et al. 2015, Pulcu 및 Browning 2017). 그러나 동공 크기는 이러한 결과가 NE 시스템에 기인할 수 있는 정도를 제한하는 아세틸콜린을 포함한 다른 신경 전달 물질의 활동에 의해 영향을 받을 수도 있습니다. 또한 이전의 인간 연구는 본질적으로 연관되어 있으므로 불확실성 하에서 인간 학습에서 NE 및 ACY 시스템의 인과적 역할은 아직 테스트되지 않았습니다. 현재 연구는 노르에피네프린 재흡수 억제제 레복세틴 또는 콜린에스테라아제 억제제 리바스티그민의 단일 용량을 투여하는 것이 인간 강화 학습의 선택 행동 및 동공 상관 관계에 어떻게 영향을 미치는지 조사함으로써 이러한 지식 격차를 해결할 것입니다.

연구 구조: 모든 참가자는 아래에 설명된 채용 파이프라인을 통해 모집됩니다. 사용된 무작위화 절차는 참가자를 2개의 병렬 연구가 실행 중인 것처럼 처리합니다: 레복세틴 대 위약 및 리바스티그민 대 위약 연구. 연구원은 참가자를 reboxetine 또는 rivastigmine 팔에 할당합니다(NB 연구원은 참가자가 그렇더라도 이 할당에 눈이 멀지 않을 것입니다). 두 연구 모두 참가자를 성별에 따라 1:1 비율로 활성 약물 또는 위약으로 무작위 배정합니다(참고로 연구원과 참가자 모두 이 할당에 대해 눈이 멀게 됩니다). 이것은 30:30:60의 레복세틴:리바스티그민:위약 그룹에 대한 전체 그룹 크기를 초래할 것입니다(레복세틴 또는 리바스티그민 그룹과 구체적으로 연관되는 위약에 무작위 배정된 참가자 포함). 이 접근법의 이론적 근거는 연구 절차가 모든 참가자에게 동일하지만 조사관이 이 연구에서 두 가지를 사용하여 보다 직접적으로 평가되는 두 가지 개별 질문(NE 조작의 효과 및 ACY 조작이 학습에 미치는 영향)을 다루고 있다는 것입니다. 더 큰 3개 그룹 연구가 아닌 별도의 위약 대조 비교.