最も基本的なことは、R二乗は適合度を測定するものではないということである。
a) モデルが完全に正しい場合、R二乗は恣意的に低くなることがある。 式(13)を見てほしい。を小さく、またはを大きくすることで、単純な線形回帰モデルの仮定がすべて正しくても、R二乗が0に近づいてしまう。たとえ単純な線形回帰モデルのすべての仮定があらゆる点で正しくても。
b) R二乗はモデルが全く間違っている場合、任意に1に近づけることができる。例えば、本文中2節のシミュレーションに適用した線形モデルのR二乗は0.745である。真のモデルが非線形であるとき、R二乗がどれだけ高くなるかは、実に無限大である。必要なのは、最良の線形近似の傾きがゼロでないことと、が大きくなることである。
R二乗は予測可能性を示す指標としてはかなり役に立たない。
a) R二乗は予測誤差について何も触れていない。式13に戻り、架空のケースを考えてみよう。が全く同じで、係数に変化がない場合でも、Xの範囲を変えるだけでR二乗は0から1の間のどこにでもなる。平均二乗誤差は、予測値の良し悪しを測るのにもっと適した尺度である。さらに良いのは、このコースの後半で取り上げる標本外誤差の推定値である。
b) R二乗は区間予測について何も触れていない。特に、予測区間やm(x)の信頼区間がどの程度になるかについては、何も教えてくれない。
Tjur, T. (2009). Coefficients of determination in logistic regression models - A new proposal: The coefficient of discrimination. The American Statistician, 63(4), 366-372.
Bayes Factors for Model Comparison
Model BF
[lm2] Species + Petal.Length 3.45e+26
[lm3] Species * Sepal.Width 4.69e+07
[lm4] Species * Sepal.Width + Petal.Length + Petal.Width 7.58e+29
* Against Denominator: [lm1] Species
* Bayes Factor Type: BIC approximation
Adachi, K., & Ueno, T., (2011). Validation of the Japanese DASS (Depression Anxiety Stress Scales) 1. Proceedings of the 24th Annual Convention of the Japanese Association of Health Psychology (Tokyo, Japan), 144. (In Japanese.)
Adachi, K., Yoshino, M. & Ueno, T. (2013). Validation of the Japanese DASS (Depression Anxiety Stress Scales) 2. Proceedings of the 26th Annual Convention of the Japanese Association of Health Psychology (Hokkaido, Japan), 125. (In Japanese.)
またDASS-15に関しては妥当性・信頼性は確認されていない。下記の論文では"Fear of COVID ‐19 Scale"との関連が示されていたが、妥当性・信頼性が確認されていない尺度を新しい尺度と比較検討するというは不適切である。
Adachi, Keiichiro, Hironori Yada, and Ryo Odachi. 2021. “Examination of the Japanese Version of the Fear of COVID ‐19 Scale among Adults Using Classical Test Theory and Item Response Theory 1 2.” Japanese Psychological Research. https://doi.org/10.1111/jpr.12398.
注目すべきは、家族アコモデーションと親の不安の関係を検討した先行研究(Caporino et al.2012; Peris et al.2008; Storch et al.2007など)では、母親対父親の不安とアコモデーションの差分関係は検討されていなかったが、それらの親サンプルは女性が多かった(例:85-88%)。本研究では、父親のうつ病、不安、ストレスは、いずれもアコモデーシの範囲や干渉とは無関係であることを明らかにした。今後、母親と父親の間のこのような差異のある関連が、真の差異によるものか、単に報告バイアスによるものかを明らかにすることが必要である。
なるほど。
先行研究
小児期の不安および関連障害の研究において、親のアコモデーションとは、年齢相応の活動への参加および/または恐怖もしくは回避刺激への暴露に関連する子どもの苦痛を防止または軽減しようとする親の行動修正を指す (Flessner, Freeman, et al., 2011; Lebowitz et al., 2013)。
Flessner CA, Freeman JB, Sapyta J, Garcia A, Franklin ME, March JS, Foa E. Predictors of parental accommodation in pediatric obsessive-compulsive disorder: Findings from the Pediatric Obsessive-Compulsive Disorder Treatment Study (POTS) trial. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. 2011;50:716–725.
Lebowitz ER, Omer H, Hermes H, Scahill L. Parent Training for Childhood Anxiety Disorders: The SPACE Program. Cognitive and Behavioral Practice. (in press) doi:10.1016/j.cbpra.2013.10.004.
Ginsburg GS, Siqueland L, Masia-Warner C, Hedtke KA. Anxiety disorders in children: Family matters. Cognitive and Behavioral Practice. 2004;11(1):28–43. doi:10.1016/S1077-7229(04)80005-1.
アコモデーションは強迫性障害(OCD)との関連で最も研究されており(Calvocoressi et al 1995, 1999)、アコモデーションのレベルが高いほど、症状や障害の増加、および治療反応の悪さと関連している(Caporino et al.)
重要なことは、アコモデーションは暴露型治療の機能的目標(すなわち、回避を減らし、不快を許容する)に大きく反するということであり、OCD治療の成功は家族の収容行動の減少と関連している(Merlo et al., 2009; Storch et al., 2010)
OCDの研究および治療において、家族アコモデーション評価尺度Family Accommodation Scale(FAS; Calvocoressi et al., 1999)は最も一般的に用いられており、OCDに関連した適合行動の程度を系統的に測定する臨床家による12項目の質問項目です。FASは良好な内的一貫性(α=0.82)、評価者間の強い信頼性(ICCは0.75-0.99)、収束性と判別性の妥当性を示している(Calvocoressi et al., 1999)。FASの親報告版も開発されており(FAS-PR; Flessner, Sapyta, et al.、2011)、臨床家ではなく、親が項目を評価するようになっている。FASとFAS-PRはともに、適応の頻度(例:週に1回、週に2〜3回、毎日)と適応の重症度(例:軽度、中等度、極度)を評価する。
Lebowitzら(2013)は、最近、あらゆる不安障害の診断を受けた子どもの親に使用するためにFASを適応させた。家族アコモデーション尺度-不安 The Family Accommodation Scale – Anxiety(FASA;Lebowitzら、2013)は、過去1ヵ月間の適応を評価する親報告式の質問票である。FASAの項目は、OCDのために開発されたオリジナルのFAS(Calvocoressi et al.、1995)の収容項目を直接ベースにしているが、オリジナルの尺度には収容の程度(「いいえ」から「極端」までの臨床家評価)に関する3項目が含まれていたのに対し、FASAの項目は、異なる種類の収容の頻度を親が示せるように修正されている。FASAを用いた分析によると、収容は小児の不安障害の全範囲にわたって非常に一般的であり、不安な若者の親のサンプルの97%以上が少なくとも何らかのレベルの収容を報告している(Lebowitz et al., 2013)。この不安な子どもの家族のサンプルで報告された収容のレベルは、強迫性障害患者の家族の間で報告された収容と一致し、実際にはそれより少し高い(Renshaw, Steketee, & Chambless, 2005)。
注意欠如多動性障害(ADHD)は、思春期や成人期まで続くとアルコールや他の薬物(AOD)関連の問題につながる可能性のある小児期の精神疾患である。いくつかの知見は、ADHDがAOD(alcohol and other drug)使用障害の発症に寄与していることを示唆している。ADHDは一般的にアルコール使用に先行し、発達上不適切なレベルのアルコール使用または乱用と相関している。行為問題は一般的にアルコール使用または乱用の発症に先行する。AOD使用問題の発症におけるADHDの潜在的役割は、そのような問題の予防と治療にとって重要な意味を持つ。例えば、ADHDのある人は、AOD乱用治療の成果が低い。AOD乱用治療の現場で働くサービス提供者は、ADHDとAOD使用障害の併存に対処するための診断および臨床の専門知識を身につける必要がある。
精神障害の診断と統計マニュアル第4版、テキスト改訂版(APA2000)(本文参照)に記載されているADHDの診断のための最新の基準セットは、ADHDが不注意と多動性/衝動性の2つの大きな次元から構成されているという説を反映している。ADHDに関連する症状は、全体として、不注意症状、多動性症状、衝動性症状の3つのカテゴリーに分類される。因子分析研究1により、不注意症状は、多動性および衝動性とは合理的に異なる単一の次元を表すことが分かっている(例: Lahey et al. 1988; Molina et al. 2001)。しかし、多動性症状と衝動性症状は互いに区別されず、不注意とは別の次元を形成するために結合する(Barkley 1998; Milich et al.2002)。しかし、両方の次元の症状が併発することがあるため、ADHDには大きく3つのサブタイプが存在する。
ADHD-IAの子どもは、ADHD-HIやADHD-Cの子どもとは異なる障害プロファイルを示す(Barkley 1998; Milich et al.2002)。したがって、ADHD-IAの子どもは、典型的には、情報処理の遅さ、学業上の問題、および社会的無視(例えば、仲間を無視したり、仲間から無視されたりする)を示すのである。逆に、ADHD-HIまたはADHD-Cの子どもは、行動反応抑制の障害を示し、しばしば不注意なミス、衝動的な規則違反、仲間や大人との衝突を引き起こす。ADHDの異なるサブタイプ間の区別は、この障害の効果的な治療にとって重要な意味を持つ可能性がある。
ADHD患者の特徴は、上記のADHDのサブタイプの患者間だけでなく、一方では成人、他方では子供や青年の間でも異なっている。例えば、小児期のADHDの治療における男女比は約8対1であるが、予備的研究によれば、成人ではこの比率は1対1になるようである(Biederman et al.1993)。男女比の変化の理由は十分に理解されておらず、この現象は再現とさらなる研究が必要である。とはいえ、男女比の変化は、小児と成人では紹介パターンにかなりの違いがあり、男性は女性と比較して小児期にはるかに多くの治療を受けていることを示唆している。このような紹介パターンの違いは、科学的研究の解釈に対していくつかの示唆を与えている。例えば、被験者が子供の時に始まったADHDの縦断的研究は、ADHDとアルコール使用の関連について、男性よりも女性の方がより少ない情報を提供する。
ADHDの正式な診断には7歳以前に問題が明らかになることが必要であり、7歳児はアルコールに関する逸脱行動をほとんど示さないことを考えると、原因が結果に先行する(すなわち、ADHDがアルコール使用に先行する)という要件は容易に満たされる。ADHDの認識と飲酒の開始との間の典型的な時間の長さは、アルコール関連の問題を予防するための介入の十分な機会を提供することは注目に値する。ADHDの子供および青年とその家族に対するいくつかの非薬理学的介入、たとえば効果的な子育てのトレーニングは、ADHDの人々のアルコール関連問題の発生率を減らすことが期待できる(例、 Robbins and Szapocznik 2000)。ADHDの薬理学的治療が将来の物質乱用防止に果たす役割については、議論のあるところである。いくつかの有望な初期結果(例えばBiederman et al. 1999)があるにもかかわらず、ADHDの薬理学的治療の長期的な効果は十分に理解されていない(Pelham et al. 1998)。
ADHDと診断された子供と対照の子供を8年間追跡調査したある研究(すなわち、前向き縦断研究)では、平均年齢14.9歳の時点で、ADHDの子供の40%がアルコールを使用していたが、対照の子供では22%だけだったことがわかった(Barkley et al. 1990)。この知見は、ADHDがアルコール使用の早期開始と関連していることを示唆している。一方、若年成人(平均年齢25歳)を対象とした研究では、ADHDの人(92%)とADHDでない人(95%)の間でアルコール使用率に差がないことがわかった(Weiss and Hechtman 1993)。これらの割合は、一般人のアルコール使用割合と同様であり、臨床的な意味はほとんどない。したがって、参加者の年齢を考慮せずにこれらの研究や他の研究を総合すると、ADHDとアルコール使用の相関を示す証拠はまちまちであり、弱い可能性があることが示唆される。しかし、アルコール使用は若年成人にとって「正常な」行動であり、後年のアルコール関連問題に対する予測力は限定的であると主張することもできる。逆に、青年期における早期のアルコール使用の開始は、その後の人生におけるAOD関連の問題の強い予測因子である(Clayton 1992)。したがって、青年期早期のアルコール使用の意味合いは、若年成人期のアルコール使用の意味合いよりも重要であると考えられる。
思春期および若年成人期のアルコール使用率の上昇は、必ずしもADHDの人がより多くの問題を経験することを意味しないが、アルコール使用障害(すなわち、アルコール乱用および依存)の率の上昇は、ADHDとAOD関連問題の間の関連性の明確な徴候である。そのため、研究者たちは、ADHDのある人とない人のアルコール使用障害の割合を調査している。ADHDを持つ青年(平均年齢14.4歳)のある研究では、マッチさせた対照群(すなわち16%)と比較して、アルコール使用障害の診断率(すなわち15%)に統計的に有意な差は見られなかった(Biederman et al.1997)。しかし、若年成人(平均年齢25歳)の研究では、ADHDの参加者の約44%がアルコール乱用または依存の基準を満たしたのに対し、対照群の参加者は27%だった(Weiss and Hechtman 1993)。同じ研究で、ADHDの有無にかかわらず若年成人のアルコール使用率は同程度であったことから、この結果は、ADHDの人は障害のない人に比べてアルコールを過剰に使用する可能性があることを示している。また、AODの使用から乱用への移行は、ADHDの人の方が障害のない人よりも早いこと、そしてAODDはADHDの人(すなわち19歳)の方がADHDのない人(すなわち22歳)よりも早い年齢で現れることも注目される(Wilens 1998)。これらの知見はADHDとアルコール関連問題との関連を支持するものであるが、他の縦断的研究ではこれらの知見と矛盾しており(例えば、Lambert and Hartsough 1998; Mannuzza et al. 1993)、この問題はさらなる研究を必要とするものである。
ADHDのある青年とない青年の間でアルコール使用障害の割合に差がないという事実は、アルコール使用障害の診断基準が青年にとって発達上適切でない可能性を示しているのかもしれない(Bukstein and Kaminer 1994)。青少年の研究では、AODの診断ではなく、大量飲酒の尺度を用いることがより適切であるかもしれない。たとえば、「大量飲酒」(すなわち、1回に5杯以上の飲酒)という概念は、アルコール関連問題または将来のAODDのリスクが高い人々を特定するかもしれないが、ほとんどの場合、現在AODDの診断基準を満たさない。また、カテゴリー的な尺度(例えば、むちゃ飲みやAOD診断)ではなく、連続的な尺度(例えば、1回に飲んだ典型的な飲酒数)を用いることで、青年期における飲酒パターンの違いに対してより敏感に反応できるかもしれない(BuksteinとKaminer 1994)。
ADHDがアルコール関連問題の原因とみなされるために必要な第3の条件は、ADHDの存在が独立して(すなわち、他の共存する障害がない状態で)それらの問題を予測することである。ADHDとアルコールとの関連に交絡するものとして最も頻繁に示唆される併存障害は、素行障害(CD)、またはより広く、小児期の攻撃性と反抗挑発障害、青年期のCD、成人期の反社会的パーソナリティ障害(ASPD)を含む反社会的行動スペクトラムである。ADHDの子どもを思春期まで追跡調査した臨床サンプルでは、AODDの割合の上昇は、CDを発症した子どもの間でのみ認められた(例: Barkley et al. 1990; Gittleman et al. 1985)。中年および後年の青年におけるこの知見は、AODリスクの根底にあるのはADHDではなくCDであるという結論につながった。しかし、AODDの原因としてADHDを排除しない、他のもっともらしい説明もある。例えば、CDとAODDの診断基準が混同していたり、思春期にこれらの障害が高い割合で併発し、分離できない場合がある。したがって、ADHDはCDとAODDの両方を引き起こす可能性があり、したがって、AODDの正当な原因因子である可能性もある。現時点では、このような主張は推測に過ぎず、ADHD、CD、AODDの複雑な因果関係を解明するためには、縦断的データの適切な分析が必要であろう。
利用可能なデータのほとんどは、ADHDがアルコール関連問題の予防と治療に有害な影響を及ぼすことを示唆している。例えば、AODDの予防で最もよく使われるアプローチの1つは、自制心と適切な問題解決を改善するために考案された認知療法である。残念ながら、これらの認知的手法はADHDの子供には効果がなく(Pelham et al. 1998)、ADHDの青年に対する効果はほとんど研究されておらず(Smith et al. 2000)、ADHDの成人におけるこの治療に関するデータもない。したがって,AODDsを予防するためのプログラムのほとんどは,子どもには効果がなく,青年や成人のADHDには効果が不明な要素を含んでいる。その結果、認知療法に基づく予防的介入において、ADHDの人々がAODDsを効果的に予防するためには、彼ら特有のニーズに特に適合した補足的介入が必要となる可能性がある。いくつかの有望な心理社会的介入は、ADHDの小児および青年において経験的な支持を得ている(Pelham et al. 1998; Smith et al. 2000)。これには、適切な監督、行動臨界を用いた発達段階に応じた規則の一貫した強制、3 学校や仲間との成功の促進、親による適切なコミュニケーションと行動(特にAOD使用に関する)の模範が含まれる(Clayton 1992)。
予防が失敗した場合、AODDを発症したADHDの人は、ADHDでない人と比べてAODDの治療で悪い結果を出す。ある研究では、ADHDの人は、ADHDでない人に比べて、AODDから回復するのに2倍以上の時間がかかりました(Wilens 1998)。同様に、CarrollとRounsaville(1993)は、未治療のADHDを持つ患者のAODD治療成績が悪いと報告している。この現象に対する1つの可能な説明は、ADHDの人はADHDでない人に比べて、より広範囲のAOD関連問題を示す(すなわち、より重度のAOD使用)傾向があり(例えば、Molina et al. 2002; Thompson et al. 1996)、ひいては、より悪い治療成績と関連している(Clayton 1992)、ということである。
ADHDの中核症状の治療に加え、もう1つの考慮点は、ADHD患者の家族で観察される高いストレスレベルと、AODDの予後不良に対する家族機能の低下の寄与である(Clayton 1992)。また、ADHDの子供を育てるストレスが親のAODDからの回復を損なう場合など、ADHDがAODDの治療成績に間接的に影響を及ぼすこともある(Pelham and Lang 1993)。したがって、ADHDとAODDに関連する問題に同時に対処する心理社会的介入が強く必要とされている。ADHDとAODDの両方を持つ患者ではテストされていないが、AODDの治療で有効であることが証明されているいくつかの有望な選択肢は、短期間の戦略的家族療法(Robbins and Szapocznik 2000)および動機づけ面接(Miller 1998)などの刺激的、柔軟、かつ魅力的な介入である。これらの治療法や他の治療法の研究により、ADHDとアルコール使用の関連についての理解が深まり、最終的にはADHDとAODDsの併発の予防と治療の改善につながる可能性がある。
ヒトと同様にげっ歯類においても、効率的な強化学習は腹側被蓋野 ventral tegmental area(腹側被蓋野)ニューロンから放出されるドーパミン(DA)に依存している。マウスの脳切片において、低濃度のGABAB受容体アゴニストは腹側被蓋野-ドーパミンニューロンの発火頻度を増加させ、高濃度の発火頻度は減少させることが明らかにされている。しかし、バクロフェンがヒトの強化学習に影響を与えるかどうかは不明である。本研究では、高親和性GABAB受容体アゴニストであるバクロフェンの低濃度および高濃度経口投与による金銭報酬を伴うギャンブル課題への影響を、34名の健常人ボランティアによる二重盲検試験で検証した。低用量(20 mg)のバクロフェンは、報酬関連学習の効率を高めるが、金銭的損失の回避には影響を与えなかった。一方、高用量(50 mg)のバクロフェンは、学習曲線に影響を与えなかった。課題終了時、20mgのバクロフェンを投与された被験者は、対照群と比較して、最も高い確率で金銭を獲得できる記号をより正確に選択した(89.55 ± 1.39 vs. 81.07 ± 1.55%, p = 0.002)。この結果は、バクロフェンが低濃度でドーパミンニューロンの抑制を引き起こし、ドーパミンレベルを増加させ、その結果、強化学習を促進するというモデルを支持するものである。
Introduction
ソーンダイクは「効果の法則」という論文の中で、次のように規定している。「同じ状況に対してなされたいくつかの反応のうち、動物が満足を伴うかそれに密接に続くものは、他の条件が同じであれば、その状況とより強く結びついており、その状況が再現されると、より再現しやすくなる」(Thorndike,1898)。それ以来、中脳辺縁系ドーパミン(DA)系が「報酬予測エラー」をコード化することでこの学習に関与していることが示唆されている(Schultz et al.、1997)。中脳辺縁系ドーパミンシステムは腹側被蓋野(VTA)に端を発し、側坐核(NAc)および前頭前野に投射している。生理的条件下では、中脳辺縁系投射は、種の存続に重要な食物や性などの自然報酬に応答してドーパミンを放出する。この過程は、生物にとって報酬が得られる状況を学習することが重要であることを反映している(Balland and Luscher, 2008)。外部から報酬が与えられると、ドーパミンニューロンは、現在の状態の値が多幸感や喜び(Balland and andLuscher, 2008) ではなく、予測 (Schultz et al., 1997) よりも良いか悪いかを示す強力な学習シグナルを引き出す。そのため、このシグナルによって予測手がかりを迅速に獲得し、報酬獲得に成功する効率的な行動をとることができる(Bechara et al.、1998)。
このシステムがドーパミン機能の変化によって薬理学的に調節されうるという証拠が、Pessiglione et al.によって示されている(2006)。彼らの研究では、ヒトのボランティアが金銭の得失を伴う学習課題を行い、機能的磁気共鳴画像(fMRI)が収集された。L-DOPAによって中脳皮質辺縁系ドーパミンが増強されると、被験者はより速く学習し、より多くの金銭を獲得することができた。逆に、ハロペリドールによってドーパミンシグナルが阻害されると、参加者は対照群に比べて学習速度が遅くなり、獲得金額も少なくなった。興味深いことに、参加者が損失条件にあるときには学習曲線のシフトは観察されなかった。このことは、回避的学習には他のプロセスが関与していることを示唆している。アイオワ賭博課題を用いた別の研究でも、腹側線条体の活性化がfMRIによって示されている(Li et al., 2010)。
ドーパミンが学習に及ぼす影響は、行動の計画や意思決定に関わる回路の中皮質辺縁系を調節することで説明できる。多くの哺乳類では、行動の価値を予測するために少なくとも2つのシステムが存在する:与えられた状況を受け止め、結果を予測し、その結果を評価する計画システムまたは明示システム、与えられた状況を受け止め、取るべき最も記憶に残る行動を特定する習慣システムまたは暗黙システム(Redish et al., 2008)である。柔軟計画系には、腹内側線条体、大脳辺縁系内側前頭前皮質、眼窩前頭前皮質、嗅内皮質、海馬が含まれ、腹側被蓋野からのドーパミン入力が関与している。習慣系には背外側線条体、内側前頭前皮質、頭頂葉が含まれ、黒質緻密部(SNc; Redish et al.、2008)からのドーパミン入力が関与している。このように、中脳皮質辺縁系は意思決定や計画立案時に予測された結果の価値を評価する上で中心的な役割を担っている。ドーパミン系による予測値の過大評価は、意思決定システムを変化させ、嗜癖行動につながる可能性がある(Redish et al, 2008)。また、背側線条体へのフィードバックループを介した側坐核による習慣系の増強も、自動的な意思決定、さらには依存症につながるメカニズムである可能性がある(Koob and Volkow, 2010)。したがって、ドーパミンを調節することで評価や意思決定がどのように変化するかを理解することは、意欲的行動や嗜癖を理解する上で非常に重要な意味を持つ。ここでは、GABAB受容体アゴニストであるバクロフェンを用いてドーパミン放出を薬理学的に調節することを提案し、この調節が道具学習課題に与える影響を観察する。
バクロフェン(p-chlorophenyl-GABA)は、高親和性のγ-アミノ酪酸B型(GABAB)受容体アゴニストとして作用する。鎮痙薬としての主な作用は、K+伝導を増加させ、シナプス後抑制をもたらすことによるものである (Cruz et al., 2004; Katzung, 2009)。さらに、バクロフェンは、脳と脊髄におけるCa2+の流入と興奮性伝達物質の放出確率を減少させることにより、シナプス前抑制を引き起こす(Katzung, 2009)。興味深いことに、バクロフェンは腹側被蓋野ニューロンを標的とすることで、中脳皮質辺縁系におけるドーパミン放出を調節する可能性もある(Lomazzi rt al., 2008)。Cruz et al.(2004)によって提案された最近のモデルは、バクロフェンの高用量によるドーパミン活性の双方向制御を示すものである。このモデルでは、低用量のバクロフェンが、ドーパミンニューロンの活動を一部制御しているγ-アミノ酪酸(GABA)ニューロンを優先的に阻害し、ドーパミンニューロンの抑制が解除される。逆に、高用量のバクロフェンはドーパミンニューロンの発火を抑制し、腹側線条体の側坐核への伝達物質放出を減少させる。この現象の説明として、GABAB受容体、Gタンパク質、RGSタンパク質、Gタンパク質ゲート型内向き整流カリウムチャネル(GIRK/Kir3)が高分子シグナル伝達複合体を形成し、異なる結合効率を示すことが考えられている(Lomazzi et al.,2008)。実際、バクロフェンの最大効果の50%をもたらす濃度(EC50)は、ドーパミンニューロンよりもGABAニューロンにおいて1桁低いことが示されている。したがって、低用量のバクロフェンはGABAニューロンの活動を優先的に抑制することになる(Cruz et al, 2004; Labouebe et al, 2007)。
この結果は、ほぼ同じ学習課題を用いた最近の研究で、L-DOPAによって利得条件では学習が改善したが損失条件では改善しなかったという結果と一致している(Pessiglione et al., 2006)。この改善はfMRIで測定された線条体活動の増加と相関していた。同様の効果は、ギャンブルや買い物の問題を抱えるパーキンソン病の集団でも報告されている(Voon et al., 2010)。ドーパミンが報酬処理に関与していることは、現在ではよく知られている。予測誤差仮説によれば、ほとんどのドーパミンニューロンは、報酬の確率、大きさ、予測された報酬が期待される時間に明確に反応し、「報酬-予測誤差」(Schultz et al, 1997)を符号化する (Schultz, 2007)。さらに、ドーパミンニューロンの1/3は、報酬予測刺激と報酬の間のインターバルに、比較的ゆっくりとした、中程度の、しかし有意な活性化を示す。この活性化はリスクに応じて単調に変化し、予測された報酬と実際の報酬の間の不一致をコード化する可能性がある(Fiorillo et al, 2003)。このようなデータから、ドーパミンシグナルは、異なる報酬の手がかりに関連するリスクの不確実性を評価、確認し、最終的に学習するための学習課題の利得条件において重要な役割を果たす可能性が示唆された。バクロフェン20mgの効果は、線条体シナプスでのドーパミンの大量放出によるこのプロセスの強化、強力な学習シグナルとしての作用、腹側被蓋野ニューロン(Ungless et al, 2001; Saal et al, 2003; Borgland et al, 2004)、側坐核(Kourrich et al, 2007)および前頭前野ニューロン(Sun et al, 2005)におけるグルタミン酸依存性の可塑性の関与によって説明できるかもしれない。さらに、中脳皮質辺縁系ドーパミンシステム以外にも報酬のコード化に関与する脳構造が存在することを忘れてはならない。さらに、中脳皮質辺縁系ドーパミンシステム以外にも、眼窩前頭皮質、線条体、扁桃体からも識別情報が提供されている可能性がある(Schultz, 2010)。
ドーパミンアゴニストによる学習促進以外にも、腹側被蓋野系への強い抑圧作用で知られるドーパミン受容体拮抗薬ハロペリドールによる学習曲線の有意な減少が報告されている(Pessiglione et al., 2006)。同様に、バクロフェン50 mgの投与では、20 mgやプラセボと比較して学習速度が低下すると予想された。しかし、そのような効果は観察されなかった。この否定的な結果は、CSF中のバクロフェン濃度が低すぎる(0.5μM)ためにドーパミンニューロンが十分に抑制されない可能性が最も高いと思われる。発火を完全に停止させるためには、in vitroで100μMの濃度に達する必要がある(Cruz et al.、2004)。しかし、この濃度は実質的にほぼ10gのバクロフェンp.o.に相当し、これは通常の最大用量(80mg/日)より2桁高い用量である。さらに、これらの用法・用量は、各個人の薬物動態に強く影響される可能性もある。腹側被蓋野系を効率的に阻害するためには、最大投与量に近い濃度あるいはそれ以上の濃度が必要であるが、疲労感、筋力低下、頭痛などの副作用の発現により混乱が生じる可能性がある。
嫌悪学習
損失条件では3群間の差は観察されなかったが、これは以前のデータと一致する(Pessiglione et al., 2006)。ドーパミン作動性ニューロンは、嫌悪刺激に対して主に発火率を低下させて反応する(Ungless et al., 2004; Schultz, 2007)。しかし、最近の研究では、嫌悪刺激に反応して興奮または抑制されるドーパミンニューロンの異なる亜集団が同定されている(Brischoux et al., 2009; Matsuboto and Hikosaka, 2009)。したがって、抑制応答する下位集団は、回避刺激に対する予測誤差を符号化している可能性がある(Matsumoto and Hikosaka, 2009)。このようなニューロンは、腹内側SNcと腹側被蓋野に位置し、主に腹側線条体に投射しており、古典的に想定される報酬値を処理すると考えられている(Matsumoto and Hikosaka, 2009)。しかし、外側手綱核(Matsumoto and Hikosaka, 2008)や扁桃体(Parton et al, 2006)のような他の構造にも、報酬刺激と嫌悪刺激の両方に反応する神経細胞が存在する。これらの構造は、Pessiglione et al. (2006)や我々の研究で用いられたドーパミン操作の影響を受けることなく、損失条件の学習に寄与している可能性がある。
嫌悪条件におけるドーパミンニューロンの重要性については、今後の研究で検討し明らかにする必要がある。ヒトでは、健常者とパーキンソン病患者のfMRIによる同様の道具学習課題中のデータから、前島、背側線条体、前頭葉眼窩皮質を含む異なる脳ネットワークが負の結果からの学習に影響を与えることが指摘されている(Pessiglione et al, 2006; Voon et al, 2010)。腹側被蓋野のドーパミンニューロンは、回避的な事象で活性化するものもあるが、最も活性化するのは報酬に関するものである(Ungless et al., 2004)。あるいは、より具体的には、パーキンソン病における嗜癖行動は、強化の合図に対する反応が腹側(障害)から背側線条体に移行し、反応自体が行動-結果表現ではなく刺激-反応から支配されるようになることと関連しているかもしれない (Everitt and Robbins, 2005)。
嗜癖の神経回路において、中脳皮質辺縁系が重要な役割を担っていることは一般に認められている(Koob and Volkow, 2010)。これらの経路は、薬物曝露後長い時間を経ても嗜癖行動に関与している可能性がある(Luscher and Bellone, 2008)。依存性薬物は非常に異なる分子標的を持つが、いずれも中脳皮質辺縁系投射標的構造におけるドーパミン濃度の上昇を引き起こす(Luscher and Ungless, 2006)。さらに、乱用薬物は腹側被蓋野ドーパミンニューロンの興奮性シナプスを増強させるという強い証拠がある(Kauer and Malenka, 2007)。したがって、シナプス可塑性は、嗜癖患者において病的である道具学習の基礎となる細胞メカニズムである可能性がある(Balland and Luscher, 2008)。Gタンパク質共役型受容体(GPCR)に結合する薬物は、モルヒネ、δ-9-テトラヒドロカンナビノール(THC)、GABAB受容体作動薬であるγ-ヒドロキシ酪酸(GHB;Luscher and Ungless, 2006)などの嗜癖性薬物の第一群に属する。これらの薬物の作用は、通常ドーパミンニューロンを抑制するGABA介在ニューロンに対して優先的に作用する。したがって、GABAニューロンの抑制は、ドーパミンニューロンの正味の活性化とドーパミン放出の増加をもたらすが、このメカニズムはdisinhibitionと呼ばれる。
上記のように、低用量のバクロフェンはドーパミンニューロンを優先的に抑制し、報酬シグナルの学習を増加させるため、嗜癖性を有すると考えられる。しかし、GHBとは対照的に、同じGABAB-受容体アゴニストであるバクロフェンでは、嗜癖行動はあまり観察さ れない(European Monitoring Centre for Drugs and Drug Addiction, 2010)。この明らかな矛盾は、GABAB受容体に対する親和性の違い(バクロフェンは高親和性、GHBは低親和性;Cruz et al, 2004)により説明することが可能である。したがって、バクロフェンの典型的な治療用量は、特に反復投与された場合、生理的なドーパミン発火を抑制するのに十分であると考えられ、バクロフェンが通常乱用されない理由を説明できる(Labouebe et al, 2007)一方、GHBの典型的な娯楽的使用で得られる濃度は腹側被蓋野GABAニューロンに対してより優先的な影響を与えると考えられる。
この解釈と一致するように、げっ歯類の研究は、バクロフェンが多くの薬物の自己投与を減少させることを示し(Brebner et al., 2002)、ヒトにおいて推定上の抗渇望化合物とみなされている(Cousins et al., 2002)。比較的低用量(30mg/日)のバクロフェンを用いた二重盲検比較試験で、アルコール依存症患者の断酒と脱落に対するプラセボに対する効果が示されているが(Addolorato et al., 2007)、ほとんどの事例報告では、同じ効果を得るために120mg/日まで用いられている(Ameisen, 2005; Agabio et al., 2007; Bucknam, 2007)。また、80mg/日という比較的高い用量で、タバコの消費量が減少したこともよく知られている(Franklin et al.、2009)。しかし、他の研究では、症状の緩和がわずかであることが報告されており、これらのレジメンの有効性については、依然として議論の余地がある(Garbutt et al., 2010) 患者のアドヒアランス(バクロフェンの半減期が短い)および疾患の不均一性(例えば、不安な集団と非不安な集団)が、これらの研究を制限している可能性がある。したがって、薬物断絶の開始、緩和、維持に役立つとされる抗渇望化合物としてのバクロフェンの可能性は、依然として大いに議論されている話題であり、さらなる臨床研究が必要であることは確かである。