環境強化
動物における研究では、環境強化が特定の神経疾患や認知障害からの回復を助けることが示唆されている。
主な焦点は2つある:神経リハビリテーションと認知予備能、つまり物理的、自然的、社会的脅威にさらされたときの脳の抵抗力である。
これらの実験のほとんどは、主にげっ歯類などの動物を被験者としているが、研究者たちは、人間の脳が最も似ている動物の脳の患部を指摘し、その発見を、人間がより豊かな環境に対して同等の反応を示すことを示す証拠として用いている。従って、動物で行われたテストは、以下の条件のリストに対する人間のシミュレーションを意味する。
環境強化の効果の一部は、運動技能を習得する機会を提供することである。アクロバット技術を学習するラットの研究では、このような学習活動がシナプス数の増加につながることが示されている[23][24]。
1947年、ドナルド・O・ヘブは、ペットとして飼育されたラットの方が、ケージで飼育されたラットよりも、問題解決テストにおいて優れていることを発見した。
このような研究は、1960年にカリフォルニア大学バークレー校でマーク・ローゼンツヴァイクによって始められた。ローゼンツヴァイクは、通常のケージに入れられた1匹のネズミと、おもちゃ、はしご、トンネル、走行用車輪のあるケージに入れられたネズミをグループで比較した。
この研究は1962年、環境強化が大脳皮質の体積を増加させるという発見につながった[3]。
1964年には、これが大脳皮質の厚みの増加、シナプスとグリアの数の増加によるものであることが判明した[4][5]。
また1960年頃から、ハリー・ハーロウはアカゲザルの乳児に対する母性的・社会的剥奪(環境刺激剥奪の一種)の影響を研究した。これにより、正常な認知と感情の発達には社会的刺激が重要であることが立証された[6]。
環境強化によって、アルツハイマー病の特徴を持つ生後2ヶ月から7ヶ月のマウスの記憶障害を強化し、部分的に修復することができた。豊かな環境に置かれたマウスは、物体認識テストやモリス水迷路において、標準的な環境に置かれたマウスよりも有意に良好な成績を示した。したがって、環境強化は、アルツハイマー病患者の視覚記憶と学習記憶を強化すると結論づけられた[42]。さらに、アミロイド発症前(生後3ヶ月)に豊かな環境に曝露し、その後7ヶ月以上自宅のケージに戻したアルツハイマー病モデルマウスは、劇的な記憶障害とアミロイドプラーク負荷を示すとされる生後13ヶ月の時点で、空間記憶の維持とアミロイド沈着の減少を示したことが判明している。これらの知見は、マウスにおけるアルツハイマー様病理に対する早期生活刺激体験の予防的かつ長期的な効果を明らかにし、おそらく認知予備能を効率的に刺激する豊かな環境の能力を反映している[43]。ヒトの研究では、豊かな庭は従来の感覚的な庭と比較して、より良い認知機能と日常生活動作における自立に寄与することが示唆されている[44]。