行動内分泌学と実験経済学を組み合わせること：テストステロンと社会的意思決定

このビデオでは、外因性に投与されたテストステロンの影響と、人間の交渉行動におけるこのホルモンに対する期待の役割を示すために使用できる実験経済学的パラダイムを実演します。まず、オンラインデータベースから女子学生を募集します。被験者にはテストステロンまたはプラセボが二重盲検法でランダムに投与され、実薬投与群ではテストステロンレベルが人工的に上昇し、プラセボ群ではテストステロンレベルがベースラインに維持されます。

次に、実際の社会的相互作用における意思決定の公正さを評価するため、被験者は経済的な交渉ゲームを3ラウンド行います。最後に、統計的手法を用いて、テストステロン投与の影響と、そのホルモンに対する期待の影響を分析します。以下の実験では、研究環境をかなり厳格に制御する必要があります。

研究室には最大12名の被験者が同時に滞在できますが、被験者間のコミュニケーションは厳禁です。参加者との直接的な個人的接触を最小限に抑えることで、実験効果や要求特性を回避する必要があります。最後に、社会的望ましさによる影響を軽減するため、被験者の匿名性は常に明示的に保証されるべきです。

行動内分泌学と実験経済学を組み合わせた本研究では、多数のボランティアが登録されているオンラインデータベースを通じて被験者を募集します。過去に同様の研究に参加したことのない女性のみに連絡を取りました。急性テストステロン投与後の神経生理学的効果の時間経過は女性においてのみ十分に確立されているため、女性のみを募集することが重要です。

男性において、このタイムコースは十分に解明されていません。その後、電話インタビューによるスクリーニングを行い、ホルモン避妊薬の使用者のほか、身体疾患、神経疾患、または精神疾患のある被験者を除外します。これは、女性の月経周期の初期段階において、内因性性ホルモンのレベルが低く安定する傾向にあるためです。

被験者の周期の規則性と期間に関する情報を収集するため、2回目の電話インタビューを実施します。その後、被験者を12人のグループに分けて実験のためにラボへ招待します。月経周期の開始から10日以内に、実験前24時間はアルコールやカフェインの摂取、および喫煙を控えるようさらに指示します。

実験の準備。本実験には、被験者グループの実験セッションを実施するために十分な数の個別コンピュータワークステーションを備えた、標準的な行動意思決定研究室が必要です。同時に、各ワークステーションはネットワーク経由で接続され、適切なプレゼンテーションソフトウェアが動作している必要があります。

重要な点として、被験者間の視覚的および口頭でのコミュニケーションが不可能または極めて限定的であり、かつ実験者がすべての被験者を制御および観察できるように研究室を配置する必要があります。本実験の学際的な性質から、行動研究室の近くには、標準化された検体用冷凍庫などの基本的な生物医学設備を備えておく必要があります。標準的な研究室のインフラに加え、各作業スペースには唾液検体採取用の適切なキットが配備されています。

さらに、各ワークステーションにコップ1杯の水が配置されます。実験の準備として、被験者と直接接触しない者が、テストステロンと外見的に区別がつかないプラセボ錠を、番号付きのワークステーションにランダムに配布します。これは、ステロイドホルモンレベルに知られている概日変動を制御し、すべてのセッションを同じ時刻に開始するためです。本研究では、被験者が最初に研究室に入室する午後1時をセッションの開始時刻とし、被験者にそれぞれ隠された番号が書かれたカードを引かせ、それを番号付きのワークステーションに対応させます。

次に、被験者を実験室へ案内し、入口で引いたカードに記載されている番号と同じ番号のワークステーションを探して座るよう指示します。これにより、薬剤投与群とプラセボ投与群へのランダム割り付けが行われます。被験者が着席したら、同意書および妊娠していないことを確認する書類に目を通し、署名してもらいます。

署名済みの同意書をすべて回収し、被験者に唾液採取キットの使用を指示した後、速やかにサンプルを-80°Cで凍結保存してください。これは、ベースラインの唾液中テストステロンおよびコルチゾール濃度を測定するために使用されます。次に、被験者に舌下錠を口に入れさせ、それを噛み、崩壊した物質を1分間口内に保持させてください。

ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン・テストステロン包接複合体を口腔粘膜に最大限に接触させるため、被験者は1分後に舌で円を描くように動かし、その後、残りの物質を飲み込むよう指示してください。物質の投与直後に、提供された100 millilitersの水を用いて、被験者の気分や性格による影響を制御するための画面上のアンケートに回答させてください。本実験では、多次元気分尺度を用いて気分と覚醒度を、また不安と怒りを測定します。

行動的影響が現れるまでに4時間のラグタイムがあることが確立されているため、状態は状態・特性不安 inventory（STAI）および状態・特性怒り表現 inventory（STAXI）を用いて測定されます。テストステロンの舌下投与後、および女性患者の場合、十分な待機時間は研究の不可欠な一部となります。この期間中、被験者は実験室内に留まり、静かに過ごすことが求められます。

これにより、研究室外での社会的相互作用が発生せず、それが交絡要因となる測定結果を招くことを防ぎます。待機時間が経過した後、被験者に再度唾液採取キットを使用するように指示し、採取したサンプルを直ちに-80°Cで冷凍保存します。その後、被験者に画面上でアンケートに回答させてください。

その後、投薬から4時間後に、ランダムかつ匿名でアルティメイタムゲームを開始することができます。各被験者を提案者または応答者の役割に割り当てます。ゲームにおけるそれぞれの役割と報酬ルールに対応した書面による説明書を提示してください。

指示書を読ませた後、いくつかの質問に答えさせることで、参加者が報酬体系を正しく理解しているかを確認します。次に、実験手順の要約をすべての参加者に口頭で一斉に伝えます。これにより、ゲームの構造と報酬の決定方法について、全員が同じ情報を共有していることを参加者に認識させます。

アルティメイタム・ゲームにおけるすべての提案と決定は、Z Treeソフトウェアを用いて実施され、コンピュータ画面上に表示されます。アルティメイタム・ゲームは提案者の決定から始まります。提案者は、10の貨幣単位（MUS）のうち、いくらを回答者に提供するかを決定しなければなりません。

彼女は、応答者に5、3、2、または0のMUSを提供することを選択できます。この例では、画面上の対応するボックスにチェックを入れて、均等配分であるIE（5 MUSの提供）を選択しています。この決定は、その後、ランダムに選択された応答者に送信されます。

応答者は提案を確認し、この提案を受け入れるか拒否するかを決定します。この例では、応答者は提案を受け入れます。したがって、この例では、提案者と応答者の双方が5 musを獲得することになります。

このゲームは、グループ構成が変更されるたびに3回ずつ行われます。ただし、回答者の決定事項は、提案者が3回すべての提案を終えた後にのみ、提案者に伝えられます。これにより、すべての提案者が3回の選択において同様の状況に置かれることが保証されます。

回答者の反応によるフィードバックが、提案者のその後の選択に影響を及ぼす可能性があるため、ここで実験における獲得報酬のまとめ画面が表示されます。この例では、提案者が3人の異なる回答者に対し、2回は5mu、1回は2muを提示しました。前者の提示は承諾され、後者は拒否されたため、合計報酬は10muとなりました。

提案者に向けて。テストステロンは一般的に広く議論されているため、被験者がその効果についてあらかじめ信念を持っている可能性があります。さらに、倫理的な配慮から、研究者は被験者に対し、プラセボまたはテストステロンのいずれかを受けることを通知する必要があります。そのため、被験者がテストステロンとプラセボ剤のどちらを服用したと考えているかを、画面上で明示的に質問することで判断することが重要です。

この認識されたグループ分けは、いくつかの社会経済的特性とともに、最終的なアンケートに記録されます。すべての最終アンケートが完了した後、被験者は退出の準備をし、謝礼の支払いのために呼ばれるまで待機します。プライバシーと匿名性を確保するため、支払いは個別に、別の部屋で行われます。

支払いは、100スイスフランの一律料金に、結果に応じた変動額を加算して構成されます。これはアルティメイタム・ゲームにおいてです。あらゆる経済実験と同様に、金銭的なインセンティブを設定することが重要です。

それ以外の場合、人々は他者の利益を本当に気にしているからではなく、単に他者に良く見え、かつ自分にコストがかからないために公正に振る舞う可能性があります。最後通牒ゲームにおける決定に報酬を連動させることで、提案者に公正な行動に伴うコストを課すことができ、その行動が提案者の真の関心事を反映していることを確実にできます。支払いの後、被験者は自由となります。

結果から、プラセボを受けた被験者およびプラセボを受けたと思い込んでいた被験者が、標準的な最後通牒ゲームの行動に沿った意思決定を行ったことから、実験手順が成功したことが示されました。左側の緑色のバーは、最後通牒ゲームで通常観察される提案の分布を示しています。横軸は最後通牒ゲームにおける提案者の提案額を、縦軸はそれぞれの提案が観察された頻度を表しています。

青色のバーは結果の分布を定性的に示しています。どちらの分布も同様に見え、我々の手順が成功したことを裏付けています。さらに、ここで説明した手法は、テストステロンの投与によって得られたような微細な薬理学的負荷に対しても感度を持つことが証明されました。

左のグラフでは、提案者の平均提示額に対するテストステロンの影響が示されています。テストステロンを投与された被験者は、プラセボを投与された被験者よりも高い提示額を提示しており、この効果はホルモンに関する期待値を制御した際にも有意です。この重要な追加観察結果を右のグラフに示します。

プラセボ群であると信じている被験者による提示額は、テストステロン群であると信じている被験者による提示額よりも平均して高くなっています。したがって、投与された物質に関する信念それ自体が、社会的意思決定の状況において強力な影響を及ぼし得ることが示唆されます。既存の手法に対する本手順の主な利点は、被験者のレベルを人為的に上昇させることができるため、ホルモンが行動に及ぼす影響について因果推論を行うことが可能である点にあります。

さらなる利点は、自己申告による行動ではなく、意思決定行動を直接観察できることです。この実験手順を正常に実施するためには、本プロジェクトが真に学際的な性質を持っていることを認識することが重要であり、これは関連分野の専門家間の緊密な連携を確保するために不可欠です。