経験に基づく実験動物の行動変容

1
9
経験に基づ く実験動物の行動変容
二
谷
-
寅
J
t
iヽ
岡山大学文学部心理学教室
1.初期経験 と後期経験 との関連 によ る実験動物
の学習および発達の促進 と遅滞
岡山大学文学部心理学教室動物実験 室 は,昭和
40年 4月 よ り京都大学医学部純系動物飼育室 よ り
得
ー点
｣ の分担研
通)
ラ
部 省総 会研 究 (A ) ｢行動研究分野 におけ る実験
動物 の開発 と利 用 (
代表者 :藤 島
エ
scherラッ ト(
F3
4
4)を導入 し,現在 まで維
よ りFi
4,55年度文
持 している｡ この変化 は,昭和 53,5
0
3
持 した｡ 次 いで,53年 9月 には国立遺伝学研究所
平均
Wi
st
ar 系 ラ ッ トを導入 し,昭和53年11月 まで維
究 に基 づ いてい る｡
さて, カナ ダのモ ン トリオールの心理学教室 の
Hebb anb W i
l
l
i
ams (
1
946
)は,出発箱 と同標箱
は一定 に して,約 1メー トル四方 の白いオープ ン
フ ィール ドに黒 いブロ ックによ る障害物 を立 て る
ことによ り12問題 の回 り道 問題 をラ ッ トに課 して
動物 の知的機 能 を測定 した｡筆者 は60匹 の雄の,
KYOWi
st
ar ラッ トを用 いて このHebbWi
l
l
i
ams知能検査法 を再検 討 し,図 1の様 にその繰 り
返 しによる経験効果 (
experi
ence ef
f
ect) を見出
し,成熟効果 (
mat
urat
i
on ef
f
ect
) を見出 さなか
った｡ この図で,平均エ ラー得点 が多い程,知的
機能 が劣 ることを示 してい る｡
検査 1
(
生後5
0日頃)
検査 2
検査 3
検査 4
(
生後80日頃) 性 後1
1
0日頃) (
生後1
40日頃)
図 1 Hebb･
Wi
l
l
i
ams 知能検査 法 の経
験 効 果 と成熟効果 (
三谷 ,
1962,
1
972)
的機能 は十分 には開発 されず, かえって著 し
動物 は,検査 時以外 は個室 に隔離 (
i
sol
at
i
on)
mat
uraい発達遅滞 が生 じる｡ 従 って,成熟 (
されてい るため に,
"検査 とい う経験" その もの が
t
i
on)とは単 に発生 か らの経過時間ではない｡
さまざまな学習の機会 を提供 してい ることか ら,
次 の結論 が得 られ る｡
④ (
初期学 習一学 習継続群 (
N-20)
) に見 られ
るよ うに,初期 学 習 を行 ない,適度 に続 ける
(
む知的機 能 は,経験 (
experi
ence)によって変
化 す る｡
② 経験 または学習 におけ る刺激作用 (
st
i
mu-
devel
opment
) は促進 され,
.最高の
と発達 (
知的機能 に達 す る｡
(
参 (
初期 学習一学 習非継続群 (
N-2
0)
) に見 ら
1
at
i
on)●●
は,幼少期 の方 が効果 がある｡ つ ま
●■
れ るよ うに,初期学 習 を行 って も, その後 の
り初期経験 (
earl
yxperi
ence)または初期学
後期経験 (
l
at
er experi
ence)または後期 学
習 (
ear
l
yl
earni
ng)が重要 で ある｡
習 (
l
at
er l
earni
ng) を欠 くと,初期学習の
③ (
成熟期学習群 (
N-20)
) に見 られ るよ うに,
経験 または学 習 を欠 いて単 に成長 して も,知
効果 は消 える｡
以上 の様 に, ラ ッ トの学習 において も,生後5
0
岡実動研報 第 3号 (
1
985)
20
日頃 の "初期 学 習" の方 が効 果 が有 り,それは 1
1
0
手 に取 られ ることに不安 ･恐怖 を感 じるの か, 冒
日頃 の同量 の成熟期 学 習 をもっ て して も回復 で き
標箱 に近 づ いて も, そ こに入 ることをか えって回
をい もの が あ るとい う意味 で,Freud (
1
917).
避 す る｡ 手 に取 ると, ラ ッ トは身体 を硬 くし, そ
Lorenz (
1935), Scot
t(
1950,197
4)等 の説 く
の緊張 は実験 者 に まで伝 わって来 る｡ 知能検査 装
cri
t
i
calperi
od)が存 在 す るので あ る｡
臨 界期 (
置 の中で も,実験 動物 は ブ ラウ ン運動 または多動
しか し, (初期 学 習一学 習非継続 群) の効 果 が,
(
hyperact
i
vi
t
y)を示 し,従 ってエ ラー得点 は 自
3カ月間 の隔離 によ り消失 して い るこ とか ら分 る
uri
nat
i
on)と排 便
ず と高 くな る｡ また,排 尿 (
よ うに,臨 界期 に獲得 した もの が それだ けで絶 対
(
def
ecat
i
on)を くり返 して情動性 (
emot
i
onal
i
t
y)
は著 しく高 い ｡
的効 果 を持 つ のでは を くて,(
初期 学 習一学 習継続)
さて, 図 1の様 にHebbWi
l
l
i
ams 知能検査 法
とい う刺激 作用 の短時間 の人 力 と間 欠的持 続 が必
要 なので あ り,成体 の完 全 を成熟 を出現 させ るメ
f
act
or)
の繰 り返 しによ る経験 効果 を支 える要 因 (
カニ ズム を支 える必須 の一要 因 と して,臨 界期 に
は何 で あろ うか｡定 まった出発箱 よ り,報酬 の与
おけ る刺激作 用 の入 力 があ ると考察 され る｡
えられ る定 まった 目標 箱へ走行 す るとい うゴー ル
･オ リエ ンテー シ ョンを獲得 す ると, ラ ッ トのエ
2.潜在 学 習 とい う認知経験 の効果
ラー得点 は減 少 して来 るので あ ろ うか｡つ ま り,
Wi
st
ar ラ ッ トの行動 (
beha以上 よ り, KYOvi
or) が,発達段 階の どの時点 でHebbWi
l
l
i
ams
知 能検査 法 を体験 したか,過去 に何 回体験 した か,
その体験 間隔 は どの位 の リズムで あった か等 によ
って著 しく変化 して くることが明 らかで あ る
｡
な
お, ラ ッ トは知能検査 時以外 は 1匹 ずつ個 室 に入
れ られ,研究者 の手 によってす ら触 れ られ ること
次 に,本検査 は回 り道 問題事態 での ラ ッ トの走
I 得
点
ッ トの知的機 能 とい う認知
(
Cogni
t
i
o
n■
)の能
力を
●
●
●●■
● ■●●
測 定 して い る｡ 従 って,経験 に基 づ いて,実験 動
■●●●● ● ●●●●●●●●●●●
物 の認知能 力 とい う心理 面 も変容 す るこ とが明 ら
エ ラ
行 とい う行動 を質的 に評価 す るこ とによって, ラ
平 均
が な い｡
40日の KYO かで あ る｡ 同腹 で生 まれた 日令 1
wi
st
ar 雄 ラ ッ トで も, (
初期 学 習一学 習継続 群)
の実験 動物 の行動 は注 意深 く的確 で あ り,最短距
離 を落 ち着 いて迅速 に美 しく走 行 す る｡
回り道 課
て思 考 し,再 び走 りだす｡ 目標 箱 で報酬 を摂取 し
た ラ ッ トを人間 が手 で取 り出す時, その身体 は し
潜在 :
i習 群
停 止 し,頭部 のみ左右 に振 って代理 的 試行錯 誤 し
テIシ ョ ン群
ゴ ール ･
オ リ エン
題 で あ るため,見通 しの きかない交差点 では一時
症
常
経
顔
群
なや かで あ り,掌 の中で遊 び,顔 を寄 せ る と眼鏡
に乗 り移 る｡ その口 に人 間 が指 を入 れて も,決 し
て強 く喫 む ことを しな い
図 2 潜在学 習 とい う認知経験 によ る
HebbWi
l
l
i
ams 知能検査法 のエ ラ
｡
一方,同 じ 1
40日のKYOWi
st
ar 雄 ラ ッ トで
ー得点 の減 少 とその効 果の未知 の予
成熟期 学 習群) の行動 は全 く異 なっ
も,図 1の (
備 訓練 問題へ の般化 (
Mot
oyos
hi
,R.
て くる｡ 動物 の行動 には落 ち着 きが な く,人 間の
and Mi
t
ani
,K.
,
1
965)
岡実動研報 第 3号 (
1985)
2
1
Thorndi
keやSki
nnerの行動主義心理 学 の主張 す
る様 に, 目標 箱 で 0.
05
9 の ミル クペ レ ッ ト2個
を獲得 す るとい う強化 (
rei
nf
orcement
) の機能
1日 2問題が与 え られ, 6日間で1
2問題 全部 を消
化 した｡
以上 の様 に, 4群 それ ぞれ異 をった経験 を した
実験動物 をHebb･
Wi
l
l
i
ams
知能検査法 で検査 した
を経験 す ることが重 要 をので あろ うか｡
それ とも,経験効果 を支 える重要 を要因 は,
Tol
man 等 の認知心理学 の主張 す る様 に強化 では
な くて, 白い広場 に黒 いブロ ックによる回 り道 事
ところ,図 2か ら明 らかをよ うに次 の三つの意外
とも言 える結 果 が示 されてい る｡
① (ゴー ル ･オ リエ ンテー シ ョン群) はエ ラー
ル ･オ リエ ンテー シ ョン群 (
N-1
0)
) は, ブロ ッ
得点 が最 も多 く,知的機 能 は統制群 と同 じ程
●●■■●●●●
度 に劣 って い る｡ す なわ ち実験動物 の知的機
●■●■●● ■ ●●■●●●●■ ●●●●
能 は食物 を与 え られ るとい うこと,つ ま り強
●●●■●●●●●■●●■●●
化 だけで は充分 には開発 されをい｡
クは凡 て取 り除 かれたため に約 1メー トル四方 の
② (
潜 在学 習群) はエ ラー得点 が最 も少 な く,
Wi
l
l
i
ams知能検査 装置
白い広場 と化 した Hebb･
知的機 能 は正 常経験 群 と同様 に優 れている
態 を認知 す ることで あろ うか｡ そ こで筆 者 は,約
5
0日令の40匹の雄 のKYOWi
st
arラ ッ トを 4群 に
分 けて,次 の様 を実験 を実施 した｡第 1の (ゴー
｡
2試 行 走 行
を,出発箱 か ら目標 箱 へ 向 け て 1日 1
す をわ ち動物 の知的機 能 は,
"視覚的経験" と
す る様 に訓練 された｡ 目標箱 には,ペ レッ トとい
"視覚一運動 的経験 "を伴 なった潜在学習 とい
う強化 が有 る｡ 訓練 は 6日間続 き, 72試行 の走行
う認知経験 によ り最 も深 く開発 され る
｡
訓練 によって,動物 は出発箱 か ら直 ちにス ター ト
③ その効果 は,潜在学 習 とい う経験 を与 えられ
して, 目標 箱 に向 けて直線的 に迅速 に走行 す ると
をかった予備 訓練 問題 にまで般化 (
genera-
shapi
ng)した｡
い う行動 を形成 (
1
i
ze)す る｡
第 2の (
潜 在学習群 (
N-1
0)
) は, 今度 は逆 に
ペ レ ッ トとい う強化 を体験 しをかった ｡ しか しブ
3.知覚学習 とい う認知経験の効果
ロ ックは存 在 していて,動物 は1
2の各 回 り道 問題
次 に,実験動物 の認 知経験 の効 果 を "視覚的経
を6
0秒 間ず っ 1日 2問題 の割 合 で探 索 (
expl
ora-
験" にのみ しぼ って追求 してみ よ う 今度 は冒頭
t
i
on) す ることが許 された｡ この 手続 をハ ニー型
で述べ たFi
scherラ ッ ト (
F3
4
4)の視覚的経験 を
l
at
entl
earni
ng)と呼 ぶ｡ その際,
の潜 在学習 (
その生育環境壁 面 の二次 元図形 のパ ター ンを操作
白い広場 に黒 いブロ ックが立て られて回 り道 問題
して研究 してみ よ う｡
が構 築 されてい る様子 を見 ることが出来 る
｡
つま
岡山大学文学部心理 学動物実験 室 の F3
4
4の2
り "視覚的経験 (
vi
sualexperi
ence)"す ること
リタ-の雄 22匹 を生後 35日に 3群 に分 け る｡ ラ ッ
が出来 る｡ 更 には, そのブロ ックに触 れてみた り
0×40×30c
m
トは,天井 をス リガ ラ スで覆 われた7
唄 いでみた りしなが ら, その背後 にまで回 る体験 ,
の箱 に1
9
0日間入 れ られ,毎 日1
4時 間照明 された｡
vi
sual
･
mot
orexpeつ ま り "視覚一運動的経験 (
ri
ence)"をす ることが出来 る｡
図 3に示 した様 に,各 群 の-壁面 にはそれぞれ異
｡
なった図形 が呈示 されて, ラ ッ トはそれ を知覚学
第 3の (
統 制群 (
N-1
0)
) は,ペ レッ トとい う
percept
ual l
earni
ng) しなが ら生育 した｡
普 (
強化 が体験 させ られなかったば か りか,更 に装置
(角群 (
N- 6)
) の-壁面 には,一辺 11
c
mの黒
か らブロ ックを凡 て取 り除 かれた単 な る白い広場
と白の正 三角形 を図 3の様 に呈示 した｡ (曲線群
を6
0秒 間ずつ 1日 2回探索 し, 6日間続 け られた｡
(N -
6)
) には,図地 面積 の等 しい曲線 のみ によ
つ ま り統制群 の ラ ッ トか らは,潜 在学 習群 が経験
る黒 い無意味 図形 を図 3の様 に呈示 した｡ (
統制
した様 を視覚的経験 や視覚-運 動的経験 の機 会 を
秤(
N- 6)
) には, 白地 のみが呈示 されて図形 は
奪 われた｡
なかった｡
第 4の (
正常経験 群 (
N-1
0)
) は, 目標箱 には
生後 225日に達 した時 に,各群の F3
44ラ ッ トを
強化 が有 り,装置 には各 問題 ごとの ブロ ックが立
個室 に移 した｡ 弁 別学習検査 に伴 を う知覚学 習刺
て られてい る正常 な状 態 で 1問題 6試行走行 した｡
激 図形以外 の視覚的経験 を出来 るだけ統制 す るた
岡実動研報 第 3号 (
1985)
22
してい る｡ ラ ッ トは,黒 円 を選択 す ればペ レッ ト
で強化 された｡
図 5か ら明 らか を様 に,黒 円対 白円の弁 別学 習
曲線 が知 覚学 習 した図形 の相異 に依 存 して変化 し
て来 る｡ 不思議 を こ とに,弁 別 行動 を最 も早 く形
成 して い るの は く
角群) で あ る｡
守
r
t
L
I
.
■
●
t
t
t
t
I
I
I
.
.
'
.
.
/
.
●
●
t
t
t
t
■
■
I
t
■
●
t
率
卜 Lー
一
I:
I.･
h.
.
..
1
0 2
0 3
0 4
0 5
06
0 7
0 8
0 9
01
0
01
1
01
2
01
3
01
4
01
5
01
6
01
7
0
角群および曲線群が知覚学習した
図
3
い)
無関連図形パタ
ン(統制群には何
ー も図形が呈示されな
試
行
図 5 知 覚学 習 した図形 の相異 に基 づ く
黒 円対 白円の弁 別学 習 曲線
め に,動物 の個 室 の窓 も黒 い ラ シャ紙 で覆 った｡
さて,Gri
ce型弁 別 装置 で, 図 4の様 に図地 の
弁 別 行 動 の形 成 が 最 も遅 れ た の は (曲線 群) で
あ る｡
Nが少 をいため に有意 で は ないが,(角群)
面積 の等 しい黒 円 を正刺 激 と し白円 を負刺 激 と し
は (曲線 群) よ り優 れ て い る (X2- 2.
7,df-2.
た弁 別学 習 (
di
scri
mi
nat
i
on l
earni
ng)を日に1
0
p(.
30)0
試 行, 試行 間隔 (
I
TI)60秒 で 行 い , 9以上 の正
更 に不思議 を こ とに,(曲線 群) は (
統制群) に
劣 ってい る｡ つ ま り, "角" の知 覚学 習 は,視覚
反応 を学 習完 成規準 と した ｡
的弁 別能 力の発達 を高 めて,黒 円対 白円 とい う無
関連刺激 対 の弁別 を促進 し, "曲線 " の知 覚学 習
3
.
79c
m
は,視覚的弁 別能 力の発達 をか えって妨 害 す るこ
とが示唆 され る｡
l
以 上 の実験 は ,F344ラ ッ ト雄 の生後 3
5日か ら2
2
5
日までの経験 環境 を操 作 した もので あった｡追試
i
卜
黒 円刺 激 什)
9.
5c
m
白円刺 激 ｢)
図 4 三谷 (
1
9
7
0
)によ る黒 円 ･白円弁 別刺激
と して,今度 は F344ラ ッ ト雌 の生後 2
4
0日か ら3
9
5
日までの 1
55日間 の経験環 境 を操 作 した｡28匹 の ラ
角群
ッ トを図 3の (
なお,図 4の弁別刺激 に関 して は統 制 群 の ラ ッ ト
(
N-1
0
)
) ,(曲線 群 (
N-9
)
)
,
(
統 制群 (
N-9)
) の 3群 に2
4
0日令●よ り分 け て
●●●
pref
erence)が無 い こ とを筆 者
の場 合 には偏好 (
生 育 した｡ い わば, ラ ッ トの後期経験 を操作 して
(
1
9
7
0
)
はKYO･
Wi
st
ar雄 ラッ トを用 いて明 らか に
み た｡動物 は, 図 3の各知 覚学 習用環境 で 1
55日
岡実動研報 第 3号 (1985)
2
3
令 よ り3
95日令 まで生育 させ られた｡毎 日天 井のス
リガラス を上 げて餌 を落 したが, その隙 に実験動
物 は跳 び上 って外 を見よ うと試 みた｡ また,弁 別
学習のため に,前実験 と同様 に個室 の窓 も黒 ラシ
ャ紙 で覆 ったが,多 くd)
魂吻 去嘘 哀如 査 (
sensory
■●●■●●●●●
亡して行っ
depri
vati
on)療境に融えかたいのか死
●
た｡今回の弁別刺激 は,
図 6の通 り横 縞 を正刺激 と
し縦 縞 を負刺激 と した｡ 角群 の ラ ッ ト3匹 は予備
三谷恵一
知覚学習
理学 6 学習
八木
第 6章
罷監修
本吉良治編
東京大学出版会
講座心
1
969,Pp.
1
29-1
61.
三谷恵 ･ 無関連 図形知 覚学 習の特定弁 別学 習促進効果
岡山 大学法 文学 部学術紀要
1
97
0, 30,63-69.
三谷忠 一- 初期環境条件 が生活体 の心理的機能 と生理的機
能 に及ぼす効 果 心理学評論
三谷恵 一
1
977,2
0,1
43-1
82.
ラ ッ トの学 習行動 に及 ぼす環境 の影響 と系統差
1
9
8上 昭利5
3,5
4,55年度文部省総合研究 (
A)｢
行動
訓練 不能 で除外 し, 1匹 は死亡 した｡
研究分野 における実験動物 の開発 と利 用 (
代表者 :藤
島
三谷恵一
通 )｣ 研究成果報告書,6
1-7
1.
Fi
scherラ ､
ソトの特徴 の行動科学的検討 (1)
〟
活動性 ･オペ ラ ン ト条件 づ け ･HebbWi
l
l
i
ams知能検
査 ･条件性情動 反応 テ ス ト ･成長曲線 に及ぼす生育環
≡
ll
横縞刺激 什)
H
9
82,第 3号 ,
33-47.
境 の 効果一岡山大学文学部紀要, 1
縦縞刺激 仁)
図 6 横縞 ･縦縞弁別刺激
(
Lashl
ey 1
9
3
0,Hebb 1
937, 三谷 1
9
8
4)
曲線群の 3匹 は死亡 し, 1匹の腹 は異 常肥 大 して
除外 された｡統制群 の 3匹 が死亡 した｡最 も早 く
弁別学習 を達 成 したのは (
角群)で あ り,次 に(
舵
三谷恵一
Fi
sc
herラ ッ トの特徴 の行動科学的検討 (2)-
弁別学 習 と回避学習 に及 ぼす生育環境 の効 果一岡山大
学 文学部紀要
1
983, 1
2, 3
9-46.
,K.The i
nt
eract
i
veef
f
ectof percept
ual
Mi
t
ani
l
earni
ng and l
at
enti
nhi
bi
t
i
on (
I
)Journaloft
he
Facul
t
y ofLet
t
ers,OkayamaUni
versi
t
y,1
98
4,
5 13-21.
,
制群) も完 了 した｡ しか し (曲線群) の場合 は 2
匹 が完 了 したの みで,残 りの 3匹 につ いては結論
が得 られ るまで にまだ時間 がかか りそ うで ある｡
現時点 まで に横縞 対縦縞 の弁別学習完成 に要 し
Mot
oyoshi
,R.良 Mi
t
ani
,K.Theprobl
em ofexperi
･
ence ef
f
ecti
nt
heHebb･
Wi
l
l
i
ams i
nt
el
l
i
gence
t
est
.JapanesePsychol
ogi
calReserch,1
965, 7,
3
8-45.
た中央値 を示す と,以下 の通 りで ある｡
群 (
N- 6)
角
11
0試行
統制群 (
N- 6)
1
75試行
曲線群 (
N- 5)
2
2
0試行以上 (
未定)
前実験 の場合 と同様 に, "角'
'の知覚学 習 とい
う認知経験 は,実験 動物 の弁別学習能 力 を高 めて
"曲線 '
'の知 覚 学 習 とい う認知 経 験
い る｡ 逆 に,
は,実験動物 の弁別学習能 力 を妨害 してい る｡ こ
の様 に,実験動物 の行動 と心理 とが その生育環境
experiの何 を知覚学 習 して釆 たか とい う経験 (
ence) によって変容 して くるとい うことを常 に留
意 しなが ら研究 を進 めて行 くことが必要 であろ う｡
文
三谷恵一
献
Hebb･
Wi
l
l
i
ams知能検査 法 のシロ ネズ ミによる
再検討
動物ノ
じ･
理 学年報
1
9
62, 1
2, 21-31.
岡実動研報 第 3号 (1
985)