Research press release

探索を探究する

Nature Neuroscience

Exploring exploration

今まで続けてきたとおりにするか新しいやり方を試すか、選んだ結果が不確定なとき、人はどうやって決断するのだろうか。M Frankらは、現在の戦略が不確かな場合、人が代わりの戦略を探そうとする見込みがどれくらいあるかをドパミンの分解を制御する遺伝子で予測できることを示している。

以前の研究で、前頭前野という額のすぐ後ろの部分にあるCOMT(カテコールO-メチルトランスフェラーゼ)遺伝子は神経伝達物質ドパミンの量を制御することがわかっている。この遺伝子の一型(バリンを指令する)をもつ人はCOMT酵素活性が高く、その結果他の型(メチオニンを指令する)をもつ人よりドパミン量が低下する。

Frankらは、COMT遺伝子型が同定されている被験者に、時計を止める時機を決めるという単純な課題を行わせた。被験者は応答時間に基づいて得点が与えられるが、それが得られるのは応答が早いときか遅いときか知らされなかったので、試行錯誤で最善の応答戦略を見つけなければならなかった。被験者が得点を手に入れる最善の戦略が何か知らない場合は、バリン型遺伝子よりメチオニン型遺伝子をもつ人ほど別の戦略を探そうとした。

代替戦略を探し出そうとする人の数をCOMTの型ごとに、また戦略の不確実性ごとに数量化する数学的モデルが作製された。この研究は、脳のドパミン機能を調節する遺伝子が我々の意思決定に重要な影響をもたらすことを示唆する一連の証拠を補強するものである。

In the face of uncertainty about the outcomes of our decisions, how do we choose between sticking with what we've been doing and trying a new approach? In a study published online this week in Nature Neuroscience, Michael Frank and colleagues show that a gene regulating dopamine breakdown is predictive of how likely people are to explore alternative strategies when uncertain about current strategy.

Previous studies had found that the COMT gene in the prefrontal cortex, the region of the brain directly behind the forehead, regulates levels of the neurotransmitter dopamine. People with one form of this gene ― valine-encoding ― have a more efficient version of the COMT enzyme, resulting in lower dopamine levels, than those with another form of the gene ― methionine-encoding.

Frank and colleagues asked participants, genotyped for their COMT gene, to perform a simple task of deciding when to stop a clock. Subjects were given points based on the timing of their responses. However, they were not told whether an early or late response would be more rewarding, and had to discover the best response strategy by trial and error. When participants were uncertain about what the best strategy to garner points was, those carrying the methionine type gene were more likely to explore alternative strategies than those carrying the valine type gene.

The scientists created a mathematical model to quantify how much people with the different types of COMT are likely to explore alternate strategies with different levels of uncertainty. Their work reinforces the body of evidence that suggests that genes controlling dopamine function in the brain critically affect our decision-making.

doi: 10.1038/nn.2342

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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