[논문 리뷰] Stress hormones predict hyperbolic time-discount rates six months later in adults

Taiki Takahashi, Mizuho Shinada외 10명|arXiv (Cornell University)|2011. 11. 22.

Decision-Making and Behavioral Economics인용 수 24

한 줄 요약

이 연구는 성인에서 타액 스트레스 호르몬의 개인차—특히 아밀라제(sAA)와 코르티솔/코르티존—이 6개월 후에 초과 지연 할인율을 예측함을 보여주며, 성별에 따라 다른 영향을 미친다: sAA는 둘 다의 성별에서 할인율과 음의 상관관계가 있었고, 코르티솔과 코르티존은 남성과 여성에서 반대 방향의 관계를 보였다. 연구 결과는 스트레스 신경생물학이 향후 의사결정의 충동성에 영향을 줄 수 있음을 시사한다.

ABSTRACT

Objectives: Stress hormones have been associated with temporal discounting. Although time-discount rate is shown to be stable over a long term, no study to date examines whether individual differences in stress hormones could predict individuals' time-discount rates in the relatively distant future (e.g., six month later), which is of interest in neuroeconomics of stress-addiction association. Methods: We assessed 87 participants' salivary stress hormone (cortisol, cortisone, and alpha-amylase) levels and hyperbolic discounting of delayed rewards consisting of three magnitudes, at the time-interval of six months. For salivary steroid assays, we employed a liquid chromatography/ mass spectroscopy (LC/MS) method. The correlations between the stress hormone levels and time-discount rates were examined. Results: We observed that salivary alpha-amylase (sAA) levels were negatively associated with time-discount rates in never-smokers. Notably, salivary levels of stress steroids (i.e., cortisol and cortisone) negatively and positively related to time-discount rates in men and women, respectively, in never-smokers. Ever-smokers' discount rates were not predicted from these stress hormone levels. Conclusions: Individual differences in stress hormone levels predict impulsivity in temporal discounting in the future. There are sex differences in the effect of stress steroids on temporal discounting; while there was no sex defference in the relationship between sAA and temporal discounting.

연구 동기 및 목표

• 개인의 스트레스 호르몬 수치가 향후 지연 할인 행동을 예측할 수 있는지 조사하기 위해.
• 타액 스트레스 호르몬과 초과 지연 할인율 사이의 종단적 관계를 6개월 간격으로 조사하기 위해.
• 스트레스 호르몬이 지연 할인에 미치는 영향에서 성별 차이를 탐색하기 위해.
• 흡연 상태가 스트레스 호르몬과 의사결정의 충동성 간의 관계를 조절하는지 평가하기 위해.
• 스트레스-중독 연관성의 신경경제학적 이해를 기여하기 위해, 향후 지연 할인의 호르몬 예측자들을 규명하기 위해.

제안 방법

• 액체 크로마토그래피/ tandem 질량분석법(LC/MS)을 사용해 기초 시점에 타액 스트레스 호르몬 수치(코르티솔, 코르티존, 아밀라제)를 측정하였다.
• 세 가지 다른 보상 규모를 가진 지연 보상 과제를 사용해 초과 지연 할인을 평가하였다.
• 기초 시점과 6개월 후 재평가를 통해 종단적 예측을 분석하기 위해 데이터를 수집하였다.
• 관련 변수를 보정한 후 기초 시점의 스트레스 호르몬과 향후 할인율 간의 연관성을 검토하기 위해 부분 상관 분석을 실시하였다.
• 성별 및 흡연 상태(흡연 이력 없음 대비 흡연 이력 있음)에 따라 분류하여 차별적 영향을 검증하였다.
• 개별 할인율(k-값)을 즉각적 보상과 지연된 보상 간의 선택에서 초과 지연 할인 모델을 사용해 추정하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기초 시점의 타액 스트레스 호르몬 수치가 성인에서 6개월 후 초과 지연 할인율을 예측할 수 있는가?
• RQ2 성별 차이가 스트레스 호르몬과 지연 할인 간의 관계를 조절하는가?
• RQ3 흡연 상태가 스트레스 호르몬과 할인 간의 예측 관계를 변화시키는가?
• RQ4 남성과 여성에서 코르티솔과 코르티존 수치가 지연 할인과 반대 방향의 상관관계를 보이는가?
• RQ5 아밀라제가 성별과 무관하게 향후 지연 할인의 중요한 예측자인가?

주요 결과

• 흡연 이력이 없는 사람들에서 타액 아밀라제(sAA) 수치는 지연 할인율과 음의 상관관계가 있었으며, 이는 높은 sAA가 지연 할인에서 낮은 충동성을 예측함을 시사한다.
• 남성에서는 타액 코르티솔과 코르티존 수치가 지연 할인율과 음의 상관관계가 있었고, 이는 높은 스트레스 스테로이드 수치가 낮은 충동성과 관련이 있음을 시사한다.
• 여성에서는 타액 코르티솔과 코르티존 수치가 지연 할인율과 양의 상관관계가 있었고, 이는 높은 스트레스 스테로이드 수치가 높은 충동성과 관련이 있음을 시사한다.
• sAA와 할인 간의 관계는 둘 다의 성별에서 일관되었으며, 이 연관성에서 성별 차이는 유의미하지 않았다.
• 흡연 이력이 있는 집단에서는 스트레스 호르몬 수치와 향후 할인율 간에 유의미한 상관관계가 발견되지 않았다.
• 스트레스 호르몬이 향후 지연 할인에 미치는 예측 능력은 흡연 이력이 없는 사람들에게서만 특이적이었으며, 이는 흡연 상태가 조절 변수로서 중요한 역할을 함을 강조한다.