パブロフの道具的転移(PIT)は、古典的条件付けによって報酬刺激または嫌悪刺激に関連付けられた条件刺激(CS、別名「キュー」)が動機付けの顕著性とオペラント行動を変化させるときに発生する心理現象です。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]人間や他の動物では、パブロフの道具的転移の2つの異なる形態(特異的PITと一般PIT )が特定されており、それぞれの種類を媒介する独自の神経基盤があります。 [ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]報酬刺激に関して、特異的PITは、CSが古典的条件付けによって特定の報酬刺激に関連付けられ、その後のCSへの曝露が、対になった同じ報酬に向けられたオペラント反応を増強する場合(つまり、接近行動を促進する場合)に発生します。[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]一般的な PIT は、CS が 1 つの報酬と対になり、別の報酬刺激に向けられたオペラント反応を増強するときに発生します。[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]
2013年のパブロフ型条件付けと道具的条件付けの転移に関する神経科学レビュー[ 1 ] で説明されている、特定のPITの例は次のとおりです。
典型的な実験シナリオでは、ラットは音(条件刺激)と餌の供給を関連付けるように訓練されます。その後、ラットは道具的訓練を受け、音がない状態でレバーを押すと餌が得られることを学習します。最後に、ラットは再びレバーを押す機会を与えられますが、今回は音がある場合とない場合の両方でレバーを押す機会が与えられます。結果は、音がレバーを押すことと以前にペアになっていなくても、音がある場合の方がない場合よりもラットがレバーを押す回数が多いことを示しています。最初の段階で学習されたパブロフの音と餌の関連付けが何らかの形で道具的状況に移行したため、「パブロフの道具的転移」という名前が付けられました。[ 1 ]
報酬刺激に関して、特定の PIT は、CS が古典的条件付けによって特定の報酬刺激と関連付けられ、その後の CS への曝露が、対になった同じ報酬に向けられたオペラント反応を増強する場合に発生します (つまり、接近行動を促進します)。[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]一般的な PIT は、CS が 1 つの報酬と対になり、別の報酬刺激に向けられたオペラント反応を増強する場合に発生します。[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]神経生物学的状態因子 (食欲と満腹状態、ストレスレベル、中毒や離脱などの薬物状態など)、特に動物の動機付け状態は、報酬キュー[注 1 ]がパブロフ式-道具的転移を介して関連する報酬刺激に与える食欲動機付け顕著性 (つまり、インセンティブ顕著性)の量に強く影響します。[ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]急性ストレスは、特定の PIT と一般的な PIT の両方を通じて、報酬の手がかりが報酬刺激に与える動機付けの顕著性を増幅します。 [ 5 ]しかし、慢性ストレスは報酬の手がかりの動機付けへの影響を減少させます。[ 5 ]
特定の PIT と一般的な PIT は嫌悪刺激でも発生し、同様に定義されます。[ 2 ] [ 5 ]嫌悪刺激に対する特定の PIT は、CS が嫌悪刺激と対になり、その後の CS への曝露が、対になった嫌悪刺激から遠ざかるオペラント反応を増強する場合に発生します (つまり、逃避および回避行動を促進します)。[ 2 ] [ 5 ]嫌悪刺激に対する一般的な PIT は、CS が 1 つの嫌悪刺激と対になり、別の嫌悪刺激から遠ざかるオペラント反応を増強する場合に発生します。[ 2 ] [ 5 ]
報酬を伴うPITを用いたラットの研究に基づくと、特定のPITは側坐核殻と基底外側扁桃体によって媒介され、一般的なPITは側坐核コアと中心扁桃体によって媒介されることがわかっている。[ 1 ] [ 6 ]報酬を伴うPIT実験中に神経画像を用いたヒトの研究は、これらの知見と一致しているように見える。[ 1 ]
報酬の手がかりとパブロフの道具的転移が報酬刺激に対する誘因顕著性の増幅に及ぼす影響により、PITは、薬物依存症の人が長期間の禁断後であっても薬物の手がかりにさらされたときに発生する「手がかりによって引き起こされる欲求」、つまり薬物への渇望を生み出すメカニズムの1つであると考えられています[注2 ] 。 [ 4 ] [ 5 ] [ 7 ]例えば、薬物対策機関は以前、薬物使用の危険性を示すために、薬物器具 の画像(薬物の手がかりの一種)を含むポスターを使用していました。しかし、ポスターに描かれた刺激を見たときに誘因顕著性が渇望や再発を 引き起こすため、そのようなポスターはもはや使用されていません。
過去に食べて楽しんだ食べ物を見たり嗅いだりすると、人間は空腹感(つまり、食べる意欲)を感じることがあり、この効果はおそらくPITを介して媒介される。[ 3 ] [ 4 ] [ 6 ]ラットを用いたPIT実験では、食べ物と対になった条件刺激を提示すると、食べ物によって強化された道具的行動(例えば、餌のペレットが出てくるレバーを押すなど)が増加することが示されている。[ 6 ]
この論文は、手がかりの効果を研究するために使用される実験パラダイムの 1 つである、パブロフ的から道具的への転移パラダイムをレビューしています。 このパラダイムでは、パブロフ的条件付けによって報酬に関連付けられた手がかりが、動機付けと道具的行動の選択を変えます。
... 予測的な手がかりは、私たちの行動に継続的に影響を与え、導く、私たちの生活の重要な部分です。クラクションの音を聞くと、私たちは道路を渡ろうとする前に立ち止まります。ファストフードの広告を見ると、お腹が空いて、特定の種類の食べ物や食べ物を探し求めるようになるかもしれません。一般的に、手がかりは、特定の行動を促すことも、阻止することもできます。手がかりは、適応的なもの(道路を渡る際に命を救うなど)もあれば、不適応的なもの(実際にはお腹が空いていないのに食べてしまうなど、最適とは言えない選択につながる)もあります(Colagiuri and Lovibond, 2015)。極端な場合、薬物依存症のような病理にも関与することがあり、薬物に関連する手がかりが渇望を引き起こし、再発を誘発します(Belin et al., 2009)。
インセンティブ顕著性または「欲求」は、中脳皮質辺縁系脳システムによって媒介される報酬に対するパブロフ型動機の特定の形態です
...インセンティブ顕著性は、2 つの別々の入力要因を統合します: (1) 現在の生理学的神経生物学的状態; (2)報酬キュー、またはパブロフ型条件刺激(CS)に関する以前に学習した関連付け
…
キューによって誘発される無条件刺激(UCS)への欲求
短いCSとの遭遇(または短いUCSとの遭遇)は、報酬UCSをさらに獲得して消費するための動機付けの高まりのパルスを準備することがよくあります。これはインセンティブ顕著性の特徴です。日常生活では、食べ物の匂いを嗅ぐと、1分前には感じていなかったのに、突然空腹を感じることがあります。動物神経科学実験では、報酬のCSは、パブロフ型道具的転移(PIT)実験のようにインセンティブ顕著性の測定を純粋化する状況で、関連付けられたUCS報酬を獲得するための道具的努力の増加のより激しいパルスを誘発する可能性があり
ます… 同様に、CSを含めると、CSがない場合の同じUCSの消費と比較して、ラットまたは人間による報酬UCSの消費が増加することがよくあります
… このように、パブロフ型キューは、UCS報酬を消費するための動機付けの増加のパルスを誘発し、食欲を刺激して強めることができます。しかし、動機付けの力は決して単に手がかりそのものやそれらの関連性にあるのではなく、手がかりによって引き起こされる動機付けは、後述するように、薬物、空腹、満腹などによって容易に調整され、逆転する可能性がある。
道具的パフォーマンスに対するパブロフ型インセンティブプロセスの覚醒効果を制御することを示唆している
。行動学的知見は、NAcコアとシェルを中心とした異なる神経回路が、それぞれ一般的および特定の形態の転移を媒介するという証拠によって裏付けられている
。最後に、ストレスは転移効果、特に一般的な転移の大きさを増加させることが示されており、ストレス条件下での認知制御の変化を示唆している。NAc
シェルに直接投与された副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRF)は、ベースラインのレバー押しパフォーマンスに影響を与えることなく、用量依存的に転移を増強する(Pecina et al. 2006)。これは、CRFがドーパミンとほぼ同じように、合図された報酬の動機づけ効果を増幅することを示唆している。
一般的に、急性治療は転移効果を増強するようであるが、慢性治療は転移を減少させる。
パブロフ式接近およびパブロフ式から道具的転移[(PIT)]に重要であることを示している
... PITは、パブロフ式条件刺激(CS)が道具的反応に及ぼす影響を反映する行動プロセスである。たとえば、食物と対になったパブロフ式CSの提示は、レバー押しなどの食物強化道具的行動の出力を増加させることができる。結果特異的PITは、パブロフ式無条件刺激(US)と道具的強化子が同じ刺激である場合に発生するが、一般的なPITは、パブロフ式USと強化子が異なる場合に発生すると言われている。...
最近の証拠は、側坐核のコアとシェルがPITの異なる側面を媒介しているように見えることを示している。シェルの病変と不活性化は結果特異的PITを減少させ、コアの病変と不活性化は一般的なPITを抑制した(Corbit and Balleine 2011)。これらのコアとシェルの違いは、これらの側坐核サブ領域に関連する解剖学的入力と淡蒼球出力の違いによるものと考えられる(Root et al. 2015)。これらの結果から、CorbitとBalleine(2011)は、側坐核コアが報酬関連の手がかりの一般的な興奮効果を媒介すると示唆した。PITは、条件刺激が道具的反応に活性化効果を及ぼすことができる基本的な行動プロセスを提供する。
高めることによって再発が誘発されると仮説が立てられているが、常にそうとは限らない。おそらく、薬物と対になった条件刺激が薬物摂取の動機を高めるのであれば、薬物と対になった条件刺激は薬物消費量を増加させるはずである。