なぜ午前9時にはプロジェクトに全力で取り組めるのに、午後3時にはすべての意志力を失ってしまうのか、不思議に思ったことはありませんか？名古屋大学の研究者たちは、困難な状況でモチベーションが持続する仕組み、あるいは消えていく仕組みを説明するかもしれない脳のメカニズムを特定しました。彼らの研究は、米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載され、オレキシン神経細胞が意欲的な行動を持続させる役割を強調しています。

モチベーションの喪失は、うつ病、依存症、ADHDの特徴ですが、その根底にある脳のプロセスは、これまでイライラするほど不明瞭なままでした。そこで登場したのが、名古屋大学大学院医学系研究科の溝口博之准教授と山田清文名誉教授です。彼らは、睡眠、食欲、エネルギー消費をすでに調整しているオレキシン神経細胞に注目しました。これまでのヒントから、これらの神経細胞がモチベーションにも影響を与える可能性が示唆されていましたが、その正確な貢献は、霧の朝のように不明瞭でした。

これを解明するために、チームは食物報酬を求めるラットを研究しました。典型的なマウスモデルとは異なり、ラットは複雑な行動課題に優れていますが、その神経細胞を操作するのはより困難です。解決策は？遺伝子改変された「オレキシン-Cre」ラットを使用することで、オレキシン産生神経細胞を正確に標的とすることができました。

化学遺伝学を用いてこれらの神経細胞を活性化し、ラットに漸進比率テストを受けさせました。各報酬にはより多くの鼻ポークが必要です。「ブレークポイント」、つまりラットが諦める時点が、モチベーションの指標として機能しました。活性化されたラットはより高いブレークポイントに達し、報酬のために一生懸命働きました。逆に、オレキシン神経細胞を選択的に変性させたラットは、より早く諦め、そのモチベーションは明らかにしぼんでいました。

ファイバーフォトメトリーにより、オレキシン活性がリアルタイムで明らかになりました。それはラットが食物を期待するときに急上昇し、食物が届いた後に低下しましたが、期待された報酬が得られないときは高いままでした。また、その活動は課題の難易度に応じてスケールし、脳が報酬の期待と必要な労力を結びつけていることを示唆しています。

因果関係を確認するために、チームは光遺伝学を使用しました。抑制性タンパク質でオレキシン活性を抑制すると、ラットは怠惰になり、努力を要する課題に時間がかかり、ブレークポイントが低くなりました。しかし、興奮性タンパク質で活性を高めても、追加の努力は促進されませんでした。つまり、オレキシン神経細胞はモチベーションに必要ですが、それを過剰に活性化しても魔法の生産性ハックにはなりません。

「私たちの研究は、期待される報酬と必要な労力に応じてオレキシン神経細胞の活動が有意に変化することを示し、期待を持続的な行動に変換する潜在的なメカニズムを示唆しています」と溝口氏は結論付けました。

将来の研究では、これらの神経細胞に入出力する回路をマッピングし、モチベーション欠乏症の治療への道を開く可能性があります。一方、私たちはただTo-Doリストを見つめ続け、どこでドライブを失ったのか疑問に思っています。

この研究は、科学研究費補助金[22K19749; 23K27360; 23H02669 (2023)]、先端医療振興財団、内藤記念科学振興財団、武田科学振興財団、SRF、旭硝子財団、三島海雲記念財団、花王健康科学振興財団、AMED（JP21wm0425014）など、実に多様な財団からの助成を受けて行われました。資料提供：名古屋大学。