抑制制御(反応抑制とも呼ばれる)は、個人が刺激に対する衝動や自然な習慣的または優勢な行動反応(優勢反応とも呼ばれる)を抑制し、目標達成に合致するより適切な行動を選択することを可能にする認知プロセス、より具体的には実行機能である。 [ 1 ] [ 2 ]自己制御は抑制制御の重要な側面である。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]例えば、ダイエット中にケーキが食べたくなったときに、ケーキを食べたいという自然な行動反応をうまく抑制するには、抑制制御の使用が必要である。[ 2 ]
前頭前皮質、尾状核、視床下核は、抑制制御認知を調節することが知られています。[ 2 ] [ 3 ]抑制制御は、依存症と注意欠陥多動性障害の両方で障害されています。[ 2 ] [ 3 ] [ 6 ]健康な成人およびADHD患者では、メチルフェニデートまたはアンフェタミンの低用量(治療用量)で抑制制御が短期的に改善します。[ 1 ] [ 7 ]抑制制御は、継続的な有酸素運動によって長期的に改善される可能性もあります。[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]
脳の皮質領域は、抑制制御に頻繁に関与している。前頭葉では、背外側前頭前野と右腹側前頭前野が抑制制御テスト中に高い活動レベルを示す。[ 8 ]中前頭回と下前頭回、および前頭辺縁系領域も反応抑制と関連付けられている。[ 9 ]
抑制制御テストは、刺激に対する個人の自然な、習慣的な、または優勢な行動反応を抑制して、より適応的な目標指向行動を実行する能力を測定する神経心理学的テストです。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 抑制制御を測定する神経心理学的テストには、ストループ課題、ゴー/ノーゴー課題、サイモン課題、フランカー課題、アンチサッケード課題、報酬遅延課題、ストップシグナル課題などがあります。[ 2 ]
女性は、望ましくない行動や習慣的な行動を抑制する基礎的な能力が男性よりも高く、環境的文脈要因の調節に対する反応も男性と異なる傾向がある。[ 10 ] [ 11 ]例えば、音楽を聴くことは女性の反応抑制率を大幅に向上させる傾向があるが、男性の反応抑制率は低下させる傾向がある。[ 10 ]
中核的な EF は、抑制 [反応抑制 (自己制御
-
誘惑に抵抗し、衝動的に行動することへの抵抗) および干渉制御 (選択的注意および認知抑制)]、ワーキング メモリ、および認知の柔軟性 (「枠にとらわれない」創造的な思考、さまざまな視点から物事を見ること、および変化する状況に迅速かつ柔軟に適応することを含む) です。
... EF と前頭前野は、人生で何かがうまくいかない場合に最初に影響を受け、不均衡に影響を受けます。ストレスを感じているとき(Arnsten 1998、Liston et al. 2009、Oaten & Cheng 2005)、悲しいとき(Hirt et al. 2008、von Hecker & Meiser 2005)、孤独なとき(Baumeister et al. 2002、Cacioppo & Patrick 2008、Campbell et al. 2006、Tun et al. 2012)、睡眠不足のとき(Barnes et al. 2012、Huang et al. 2007)、または体調不良のとき(Best 2010、Chaddock et al. 2011、Hillman et al. 2008)には、まず最初に、そして最も大きな影響を受けます。これらのいずれも、実際にはそうではないのに、ADHDなどの実行機能障害があるように見える原因となる可能性があります。ストレス、悲しみ、孤独、身体の健康やフィットネスの欠如による悪影響は、生理学的および神経解剖学的レベルでは前頭前皮質に現れ、行動レベルでは実行機能の低下(推論や問題解決能力の低下、物忘れ、自制心や自己制御能力の低下)として現れます。
…実行
機能は改善可能です(Diamond & Lee 2011、Klingberg 2010)。
… 高齢者や乳幼児を含め、ライフサイクルのどの年齢でも実行機能は改善可能です。高齢者の身体フィットネスを改善することで実行機能を改善する研究は数多く行われ、優れた成果を上げています(Erickson & Kramer 2009、Voss et al. 2011)。
...抑制制御(中核的な実行機能の1つ)とは、強い内的傾向や外的誘惑を克服し、より適切または必要な行動をとるために、注意、行動、思考、および/または感情を制御できる能力を指します。抑制制御がなければ、私たちは衝動、思考や行動の古い習慣(条件付けられた反応)、および/または環境中の刺激に翻弄され、あちらこちらに引きずり込まれてしまいます。したがって、抑制制御によって、私たちは習慣に支配された無意識の生き物になるのではなく、どのように反応し、どのように行動するかを選択し、変化することが可能になります。それは容易なことではありません。実際、私たちは通常習慣の生き物であり、私たちの行動は私たちが通常認識しているよりもはるかに環境刺激に支配されていますが、抑制制御を行使する能力を持つことで、変化と選択の可能性が生まれます。... 視床下核は、このような衝動的または早すぎる反応を防ぐ上で重要な役割を果たしているようです(Frank 2006)。
実行機能、つまり行動の認知的制御は、高等霊長類、特にヒトで高度に発達している前頭前皮質に依存しています。
・ワーキングメモリは
、
情報を保存し、その操作によって意思決定や行動を導く短期的で容量が限られた認知バッファです。
…
これらの多様な入力と皮質および皮質下構造への逆投射により、前頭前皮質は、しばしば「トップダウン」制御または行動の認知的制御と呼ばれるものを発揮できる立場にあります。
…前頭前皮質は、連合皮質を含む他の皮質領域からの入力だけでなく、視床を介して、扁桃体(第14章)や腹側線条体(または側坐核、第15章)など、感情や動機付けを司る皮質下構造からの入力も受け取ります。
...
薬物依存症
のように
、薬物の手がかりが薬物探索行動を引き起こす場合(第 15 章)、または
注意欠陥多動性障害
(
ADHD
、後述)のように、優勢な反応が行動を支配する傾向がある状況では、重大な悪影響が生じる可能性があります。
... ADHD は実行機能の障害として概念化できます。具体的には、ADHD は、行動の認知制御を行使し維持する能力の低下を特徴とします。健康な人と比較して、ADHD の人は、刺激に対する不適切な優勢な反応を抑制する能力が低下しており(反応抑制の障害)、無関係な刺激に対する反応を抑制する能力も低下しています(干渉抑制の障害)。
... 人間の機能的神経画像では、行動の抑制制御を必要とするタスクにおいて、前頭前皮質と尾状核(線条体の一部)の活性化が示されています。
構造MRIを用いた初期の結果では、ADHD患者では、作業記憶や注意に関わる前頭前野と後頭頂皮質において、年齢を合わせた対照群と比較して大脳皮質の菲薄化が認められた。
実行機能は本質的に戦略的であり、計画、持続的注意、選択的注意、干渉への抵抗、意志的抑制、ワーキングメモリ、精神的柔軟性を支える高次の認知プロセスに依存しています...これまでの加齢に関する研究データは、タスク切り替え、選択的注意、優勢反応の抑制、ワーキングメモリ
容量に関連する運動関連のメリットの強力な証拠を提供しています。さらに、横断的フィットネスデータは、ワーキングメモリの更新も潜在的に有益である可能性を示唆しています。若年成人では、ワーキングメモリの更新が定期的な運動によって恩恵を受ける主要な実行機能であることが示されていますが、横断的データは、タスク切り替えとエラー後のパフォーマンスも恩恵を受ける可能性があることを示唆しています。子供では、ワーキングメモリ容量が恩恵を受けることが示されており、横断的データは、選択的注意と抑制制御に潜在的な利点があることを示唆しています。... 有
酸素運動のレベルが高いほど脳構造が優れているという考えを支持する証拠は、高齢者と子供を対象とした横断的研究によって得られています(最近のレビューについては、Voss、Nagamatsu、et al.、2011 を参照)。...
有酸素運動グループのみが、前頭実行ネットワークの効果的な機能に不可欠な 2 つの領域である左前頭前野と右前頭前野の間の接続性の改善を示しました。...
これらの研究を総合すると、定期的な有酸素運動は高齢者の選択的注意中の反応の制御に有益であるという証拠が得られます。
... 有酸素運動能力は、優勢な反応に対する抑制制御に比較的大きく依存するタスクのパフォーマンスの優れた予測因子であり (例: Colcombe et al., 2004、研究 1; Prakash et al., 2011)、また、定期的な有酸素運動は
そのようなタスクのパフォーマンスを向上
させる
ことも示されています。... 全体として、スパンとスターンバーグのタスクの結果は、定期的な運動が子供や高齢者が一度に心に留めておくことができる情報量にも利益をもたらす可能性があることを示唆しています。
相互的であることを示唆している(Dalyら、2013)。ほとんどの研究は、定期的な身体活動が実行機能(認知制御を定義する神経プロセスのセット)に及ぼす有益な効果に焦点を当てている。かなりの証拠が、定期的な身体活動が、注意、処理速度、タスク切り替え、優勢反応の抑制、宣言的記憶などの認知機能の向上と関連していることを示しています(レビューについては、Colcombe and Kramer、2003年、Smith et al.、2010年、Guiney and Machado、2013年、McAuley et al.、2013年を参照)。最近の研究では、フィットネスと空間記憶の間に用量反応関係があることが示されています(Erickson et al.、2011年)
... 身体活動が認知制御に及ぼす影響は、海馬容積の増加、前頭前皮質(PFC)の灰白質密度の増加、神経栄養因子のアップレギュレーション、微小血管密度の増加など、さまざまな脳プロセスによって支えられているようです
... これらの研究を総合すると、注意や抑制、干渉制御などの制御プロセスの改善が、身体活動の自己制御の改善と関連していることが示唆されます。
近年、認知制御能力は可塑性があり、認知トレーニングによって認知機能の向上や日常生活機能の改善がもたらされ(Willis et al., 2006; Hertzog et al., 2008)、その効果が長期にわたって持続することが研究によって示されている(Rebok et al., 2014)。認知トレーニングの手法は数多く多様であるが、トレーニングと転移に関して、それぞれの手法の優劣については議論が続いている。
およびヒトの画像研究では、... 渇望に関与する眼窩前頭皮質-背側線条体、前頭前皮質、基底外側扁桃体、海馬、島皮質を含む広範囲に分布するネットワークが、
強迫/予期段階で重要な役割を果たし、抑制制御の障害に関与する帯状回、背外側前頭前皮質、下前頭皮質が関与していることが明らかになった。
欠いており、代わりに主に認知機能向上剤(前頭前皮質依存機能の改善)として作用することが示唆される。この情報は、臨床的に重要な意味を持つ可能性があり、精神刺激薬の広範な臨床使用に関する公衆衛生政策や、注意欠陥・多動性障害および前頭前野機能不全に関連するその他の疾患に対する新規薬物療法の開発にも関連性がある。...
特に、動物とヒトの両方において、低用量では作業記憶と反応抑制のテストのパフォーマンスが最大限に向上する一方、顕在行動の最大の抑制と注意プロセスの促進は高用量で起こる。
異なり、これは抑制的な脳機能の違いに関連している可能性があります。...
ここでは、女性と男性の間で実行制御機能と、文脈的要因によるそれらの調節に有意な差があることを示します。