神経科学：ドーパミン放出のコリン作動性修飾が努力を要する行動を駆動する

努力にはコストが伴うため、我々は選べるならば、それを避ける傾向がある。しかし多くの場合、努力はその後の報酬にさらなる価値を加える。アリからヒトまで、個体は達成がより難しかった報酬を好む。こうした直観に反する過程は、資源の乏しい環境にあっても報酬追求を促し、その結果、進化的適応度を高める。その普遍性にもかかわらず、こうした行動の効果を支える神経機構はほとんど分かっていない。今回我々は、努力が、他の面では同一の報酬に対するドーパミン反応を増強し、この増強はアセチルコリンによるドーパミン性軸索の局所的調節に依存することを示す。努力を要する報酬は、側坐核の局所性介在ニューロンからの素早いアセチルコリン放出を引き起こす。次にアセチルコリンはドーパミン軸索末端上のニコチン性受容体に結合し、報酬が得られた際のドーパミン放出を増強する。このアセチルコリン調節を抑制すると、高努力状況におけるドーパミン放出が選択的に低下して、努力を要する行動は損なわれるが、低努力の報酬消費には影響がなかった。今回の結果は、アセチルコリンがドーパミン軸索を介して直接ドーパミン放出を引き起こし得ることを長らく実証してきたin vitro研究と、同様の修飾は観察できなかったが高努力状況を調べていなかったin vivo研究に折り合いを付けるものである。我々の知見は、アセチルコリンとドーパミン軸索の間の状況依存的な局所相互作用を介して努力を要する行動を駆動する機構を明らかにしている。

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