Altruistic behaviors relieve physical pain
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6969495/
意義
何世紀にもわたって、科学者たちは、なぜ人が他人を助けるために個人的なコストをかけるのか、そしてそのコストが実行者自身に与える影響について熟考してきた。これまでの研究では、利他的な行動をとった人は、将来的にそのコストを補う直接的または間接的な利益を得ることが示唆されていたが、我々はこのことをどのように理解するかについて別の見解を提示している。利他的行動が、身体的苦痛などの不快な状況における実行者の即時感覚にどのような影響を与えるかを検討する。その結果、物理的に脅迫的な状況において、利他的に行動することで人間のパフォーマーの痛みを和らげることができるという一貫した行動学的証拠と神経学的証拠が得られた。これらの知見は、人間の親社会的行動の根底にある心理学的・生物学的メカニズムに光を当て、疼痛管理の実践的な知見を提供するものである。
キーワード：利他的行動、身体的苦痛、有意義性、機能的MRI
要旨
利他的な行動に従事することはコストがかかるが、そのような行動の実行者の健康と幸福に貢献する。本研究では、このパラドックスをどのように理解することができるかについての考察を行っている。2つのパイロット研究と3つの実験で、利他的行動を行うことによる痛みの緩和効果を示した。利他的行動をとることで、健康な成人の急性の身体疼痛だけでなく、がん患者の慢性疼痛も緩和されることが明らかになった。機能的MRIを用いて、利他的行動を行うと、痛みを伴う衝撃に対して背側前帯状皮質と両側島皮質の脳活動が有意に低下することを明らかにした。この右島皮質の疼痛誘発性活性化の低下は、腹内側前頭前野（VMPFC）の神経活動を介しており、VMPFCの活性化は、利他的行動から得られる経験的な意義と正の相関があることが示された。これらの結果は、他人を助けるために個人的なコストを負担することが、不快な状況からパフォーマーを緩衝する可能性を示唆していると考えられる。
利他主義は人間社会において非常に大切にされ、大切にされている。先史時代から文明時代に至るまで、利他的行動は人間の共有と協力を促進し(1,2)、食料不足や自然災害などの様々な危機を集団で乗り切ることを可能にしていた(2)。しかし、利他的行動を行うことは、自分の資源（時間、お金、食料など）を手放すことになるため、利己的な他者と比較して体力を低下させるという、実行者自身にとってはコストがかかる（3,4）。一方で、ボランティア活動や社会的支出などの利他的活動が、心理的な幸福と健康にプラスの影響を与えることは、文献でも実証されている(5-8)。これらの一見矛盾した結果はどのようにして得られるのだろうか？費用のかかる利他的行動が実行者に利益をもたらすメカニズムとは何か？これらの疑問は、生命を脅かすような緊急の状況下では、さらに興味をそそられるようになる。直感的には、利他主義は適応的な選択ではないように思える。しかし、経験的証拠によれば、人間の利他的な傾向は、実際には強い地震の直後などの危機的な状況下で強化されており(9)、被災地の住民は、それほど深刻ではない地域や被災していない地域の住民に比べて、より社会的な行動をとっていたことが示されている(10)。生命の危機に瀕した状況下での利他主義の優勢は、重要な問題を提起しているが、十分に理解されていない。その時、個人の中で何が起こっているのか？
現在の研究では、利他的行動への関与が身体的苦痛などの不快な刺激の感覚に影響を与えているのではないかという視点を提供している。物理的に脅かされるような状況の多くは、実際の組織損傷や潜在的な組織損傷を伴っており、それはしばしば痛みの経験と関連している(11)。例えば 2010年のハイチ地震では、約30万人が怪我をして痛みを感じました(12)。利他的に行動することで、パフォーマーはより多くの痛みを感じるようになるのであろうか、それともより少ない痛みを感じるようになるのであろうか? 一つの可能性としては、利他的な行動が痛みの感情を強めてしまう可能性がある。利他的な行為者は、他者の福祉を向上させるために資源（時間、お金、努力など）を一方的に提供する(13)。言い換えれば、利他的行動には客観的に発生した損失が伴う。これまでの研究では、お金を失う(14)、財産を失う(15)、人間関係を失う(16)などの具体的な損失は、通常、回避的で苦痛を伴うことがわかっていた。このことは、利他的な行動に従事することが痛みの知覚を拡大するという予測につながるだろう。
対照的に、利他的行動の心理学的に肯定的な結果と認知的な変調が痛みの緩和につながる可能性があると主張する見解がある。時間、金銭、社会的支援を与えることは有形の損失をもたらすが、それはまた、肯定的な感情の強化、自尊心の向上、抑うつの減少などの無形の利益を実行者にもたらす(17-22)。さらに、人々は利他的行為を人生における意味の経験と関連づけている(21, 23, 24)、すなわち、自分の人生や存在に価値、目的、方向性があると見ることである(23, 25-27)。人類の文化全体では、親切は美徳とみなされているので(28)、世界を解釈するための精神的スキーマを提供する個人の一般的な方向付けシステム(29)に組み込まれている可能性がある。個人がそのスキーマに従って利他的に行動するとき、通常は意味の感覚を経験する(29)。これまでの知見では、顕著な一般的な方向付けシステムが物理的刺激の経験にポジティブな形で影響を与えることが示唆されている。例えば、宗教的なイメージに触れることで、信者は痛みの経験から自分自身を切り離すことができ(30)、パートナーからの善意を伴った電気ショックは痛みを感じにくくなり(31)、恋愛相手に代わって受けた痛みを伴う刺激は不快ではないと知覚された(32)。さらに、最近の証拠では、利他的な行動を行うと、実行者の感覚的な経験が変化することが示されており、例えば、実行者は周囲の環境を暖かいと感じ、重い紙パックを軽いと感じるようになる(33, 34)。いくつかの研究では、ストレスへの生理的反応の減少、遺伝子発現の調整、心血管の健康の形成など、パフォーマーの生物学的プロセスに対する利他的行動の因果関係を文書化している(5, 6, 8)。同様に、利他的行動を行うことで得られる無形の利益としての経験的な意味深さは、個人を一般的な方向付けシステムに結びつけ、痛みの知覚を緩和するなどの不快な刺激からの緩衝を助ける可能性があると考えられる。
利他的行動が身体的に脅迫的な状況での感覚経験をどのように形成するかについて、これら2つの競合する予測を検証するために、我々は自発的な利他的行動を含む2つのパイロット研究から始めた。次に、利他的行動と対照的行動を無作為に割り付けて、これらの行動がその後の急性誘発性疼痛の知覚にどのような影響を与えるかを調べた。次に、利他的行動による痛みの修飾の神経機構を機能的MRI（fMRI）を用いて検討した。最後に、利他的行動ががん患者が経験する長期的な痛みに影響を与えるかどうかを調べた。利他的行動が特定の方法で痛みの経験を変化させた場合（痛みが強まるか緩和されるか)参加者が報告した痛みの増加または減少の証拠が収束するはずである。さらに、痛みに関連する脳領域（島皮質、視床、体性感覚野、前帯状皮質を含む）もまた、痛みを伴う刺激の際に有意な増強または減少の活性化を示す可能性がある;付加的な皮質の特徴と組み合わせると、利他的な行動が痛みに関連する脳領域の皮質活動を変調させ、痛みの主観的経験に影響を与える可能性があることを示唆している。
結果
利他的な行動が身体的な痛みの知覚にどのような影響を与えるかを検証するために、まず2つのパイロット研究を実施した（詳細は「方法」を参照）。パイロット研究1では、震災後の医療利用のために献血を志願した人と、同日に通常の健康診断のために採血を受けた人との間で、静脈穿刺の痛みの知覚を比較した。参加者は、Wong-Baker Faces Pain Rating Scale（35）を用いて、穿刺中に経験した痛みの強さを報告した。献血者（平均[M]=1.52,SD =1.28）は、血液検査を受けた人よりも痛みを感じなかったことがわかった[M = 2.36,SD = 1.14;t（64）=2.85,P = 0.006,d = 0.69*]が、血液検査を受けた人よりも献血者の方がはるかに大量の血液（200/400mL vs. 3～5mL）が太い針（直径1.6mm vs. 0.8mm）で採取されていた。自己対他者の利益のために採血するという行為は、痛みを伴う経験を緩和することがわかった。このことは、利他的行動による疼痛緩和効果を予備的に支持するものである。
パイロット研究2では、参加者に利他的な活動を行う機会を提供したかどうかを変化させた。参加者は、無給の移民労働者の子供のためのハンドブックの改訂を自発的に行った（利他的グループ)この任意の改訂活動を拒否した（非利他的グループ)または強制的な活動として改訂を行った（対照グループ）のいずれかであった。痛みを誘発するためにコールドプレッサーテスト(CPT)を用いた(36)。参加者は、冷水（5℃）に手を入れ、コンピュータによるリマインダーの後、15秒ごとに視覚的アナログスケール（VAS）で痛みの強さを示した。また、痛みに対する耐性の指標として、参加者が手を冷水に入れたままにしていた時間の長さを記録した。利他性による鎮痛の予測によれば、利他性群（M = 12.41,SD = 3.14）は、非利他性群（M = 14.18,SD = 1.90;b = 1.77,SE = 0.71,t = 2.48,P = 0.015）および対照群（M = 14.35,SD = 2.64;b = 1.94,SE = 0.71,t = 2.71,P = 0.008）よりも痛みを感じにくいと報告した。また、利他的群（M = 91.59秒、SD = 57.54）は、対照群（M = 48.82秒、SD = 26.94;b = -30.66,SE = 11.90,t = -2.58,P = 0.012）および非利他的群（M = 60.93秒、SD = 34.70;b = -42.78,SE = 11.90,t = -3.60,P = 0.001）に比べて、より長い時間、冷水に持続していた。さらに、86人中10人（11.6%）がCPTで最大3分間持続した;それらはすべて利他的群であった。これらの結果から、利他的行動を行ったばかりの人は、同じ痛みを経験しても、痛みの強度が低いと認識し、痛みに対してより寛容であったことが示唆された。
このパイロット研究は、利他的行動が身体的苦痛を和らげるという仮説の予備的な証拠を提供した。1つの限界は、参加者が利他的行動を行うか否かを無作為に割り付けられていないことである。パイロット研究は、利他的な行動をとるかどうかを自由に決める実生活の状況を反映しているという強みを持っているにもかかわらず、この質は選択バイアス、すなわち利他的行動をとる人ととらない人では、その行動以外のいくつかの点（例えば、気質や動機など）で異なる可能性があるということである。この懸念に対処するために、無作為割り付けを確保して（実験1と実験3)被験者内デザインを用いて（実験2）進めた。
実験1では、実験室内での急性疼痛を誘発するために、トルニケット・ペイン・テスト（TPT）を使用した（37）。このパラダイムでは、標準的な血圧カフを参加者の非支配上腕に適用した。参加者は、VAS上で15秒ごとに痛みの感情を示しながら、一定の速度でテープに記録された信号に応答してスプリングエクサイザーを絞るように指示された（”痛みなし “から “最悪の想像可能な痛み”）。各TPTは3分間行われた。参加者は、ベースラインの痛みのレベルの評価として最初のTPTを受けた。その後、消費者の意思決定に関する5分間の調査を行い、これは今回の痛みの研究とは無関係であると紹介された。参加者は、この調査に回答することで被災地の被災者のために10元（約1.5ドル）の寄付金を得る利他的グループと、報酬として10元を追加で受け取るコントロールグループに無作為に割り付けられた。最後に、参加者全員に2回目のTPTを実施してもらった。
その結果、利他的群（M = 5.63,SD = 1.95）と対照群（M = 5.67,SD = 1.35）では、痛みに対する感受性に差はなかった（t < 1）。利他的群（M = 236.94,SD = 84.41）と対照群（M = 263.04,SD = 81.14）もまた、初回TPTにおける疼痛知覚に差はなかった［t（38） = 1.00,P = 0.325］。利他的活動（対対照）を行った後の疼痛知覚を追跡するために、2回目のTPTが行われたときの疼痛評価に関する分散の反復測定分析を行った。その結果、グループ[F(1, 38) = 5.53,P = 0.024,η2 = 0.127]と時間[F(11, 418) = 23.75,P < 0.001,η2 = 0.385]の主効果が得られた;グループと時間の相互作用は有意ではなかった（F < 1）。具体的には、利他的群は対照群（M = 11.56,SD = 3.23）に比べて痛みを感じにくく（M = 9.17,SD = 3.20）（図1)両群ともTPTの全過程で痛みが強くなったと感じていたが、利他的群は対照群（M = 11.56,SD = 3.23）に比べて痛みを感じにくかった。これらの結果は、利他的操作による鎮痛効果を示していることを示している。
図1 実験1の結果
2回目の3分間のTPTの間の痛みの評価をグループと時間の関数として示した。この実験の前に、被災者のために義援金を得るために追加の活動を行った参加者（寄付者）は、その活動を行うためにお金をもらっていた参加者（受取人）に比べて、身体的苦痛を有意に軽減したと感じた。エラーバーは1SEを示す。
実験2では、利他的行動の疼痛変調の神経機構をfMRIを用いて調べた。参加者には、3TのMRIスキャンで連続して2つの無関係な実験に従事することを知らされた。1つは金銭の寄付の意思決定に関する実験、もう1つは痛みの感情に関する実験である（図2）。走査中の各試行では、痛みの段階の前に寄付の段階が設けられている。1)利他的条件では、自分の費用を負担して金銭的な寄付をするかどうか、2)対照的条件では、2つの図形の線の形が同じかどうかを判断する。それぞれの判断の後、参加者は自分の選択が孤児たちにとってどれだけ役に立ったかを示した。利他的条件と対照条件は、擬似ランダムな順序で提示された。痛みの段階では、参加者は右手の甲に強弱の電気ショックを受け、痛みの感じ方を0～10の尺度で示した。最後に、参加者はスキャンセッションの後にいくつかの質問に答えた。
図2 実験2の手順の説明図
各試行は、寄付段階と苦痛段階からなる。寄付段階では、赤いボールが縦棒を横切ったときに、自分を犠牲にして孤児にお金を寄付するか（利他的条件)2列の図形が同じ形をしているか（対照的条件）の2種類の判断をしてもらった。選択した後、自分の行動が孤児にどれだけ役に立ったかを7点満点で評価してもらった（0=全く役に立たなかった、6=とても役に立った）。痛みの段階では、参加者は右手の甲に電気刺激を受け、11点のスライダーで自分の気持ちを評価した（0=痛みがない、10=最悪の痛み）。スライダーは中間点から始まり、参加者はより関連性の高い終点に向かって移動することができた。黒いバーは、表示目的のためだけに顔を認識できないようにするために追加された（参加者は修正されていない刺激を見た）。
最初に提供段階での参加者の反応を調べた。利他的条件のほとんどの試行（M = 93.46%、SD = 16.05%）で、参加者は金銭の寄付を決定した。また、利他的条件での決定は、対照条件での決定よりも孤児にとってより有益であると評価された [3.38 ± 1.26 vs. 0.08 ± 0.10, t (30) = 14.63, P < 0.001]。これらの反応は、利他的行動とコントロール行動の操作が有効であることを検証した。我々は、高強度の衝撃の評価から低強度の衝撃の痛みの評価を差し引くことで痛みのスコアを計算した。対のt検定により、参加者の痛みスコアは利他的行動の方がコントロール行動よりも低いことが明らかになった［5.11±1.58 vs. 5.35±1.49, t (30) = -2.91, P = 0.007］。参加者は、利他的な行動（対中立的な行動）を行った後、電気ショックの方が痛みが少ないと感じていた。この所見は、先行する利他的行動による疼痛緩和効果の概念を支持するものである。
電気ショックによって活性化される痛みに関連する脳領域を特定するために、痛みの段階で高強度と低強度の電気ショックを行った場合の脳活動を比較した。その結果、予想されたように、身体的苦痛に対しては、左背側前帯状皮質（dACC)両側島皮質、両側前頭前皮質を含むいくつかの脳領域が有意に活性化されていることがわかった（P < 0.050 FDR・[false discovery rate] corrected; SI Appendix、表S10）。次に、疼痛関連皮質領域の脳活動が前段階の行動によって区別されているかどうかを調べた。そのために、利他的行動と対照的行動の疼痛期の脳活動を比較した。その結果、利他的条件では対照条件と比較して、痛みの段階におけるdACC、両側島皮質、右一次体性感覚皮質（SI）の脳活動が有意に低下していることが観察された（図3A、SI付録、図S1,表S1）。このことは、利他的行動を行った後に痛みに関連した経験が減衰したという実験1での知見と一致している。さらに、関心領域（ROI）解析の結果、dACCおよび両側島皮質の脳活性の低下は、提供段階における参加者の有用感と有意に相関していることが明らかになった（図3B）。参加者が利他的な寄付をしたと考えているほど、感電時の痛み関連脳領域の活性化が低下していた。
図3 実験2のfMRI結果
(A)痛みを伴う電気ショックを受けた際に、古典的な痛み関連皮質領域（両側島皮質、dACC、右SI）の脳活性化が対照群と比較して利他群で有意に低下した（P < 0.050,FDR補正済み、SI付録、表S1参照）。B）ROI解析の結果、参加者の両側島皮質およびdACCにおける脳活性化の低下は、寄付段階での孤児への寄付の有用性の知覚と有意な相関があり、利他的な行動を他人に配慮している人ほど、痛みを伴う刺激に対する痛み関連領域の脳活性化が減衰することを示していた。
利他的行動が身体的苦痛に与える影響の神経機構をさらに解明するために、寄付段階での脳活動とその後の疼痛段階での脳活動との関連を調べた。利他的行動の神経相関に関するこれまでの研究では、通常、前島皮質（38)帯状皮質（39)腹内側前頭前野（VMPFC）（40)プータメン（41,42）の関与が認められていたが、プータメンと腹内側前頭前野は報酬処理に関与していると考えられていた（40,42）。特にVMPFCは、個人的報酬と代償的報酬の両方の共有神経相関として示唆された(43)。VMPFCは自発的な寄付の主観的価値と関連しており(44)、写真やシルエットで描かれた孤児など、評価可能な識別情報を持つ人々に寄付をした場合に、より多くの関与を示すことが明らかになっている(45)。この実験では、寄付の段階では、緩やかな閾値（SI 付録、表 S5）において、形状判断と比較して、帯状皮質、VMPFC、右プータメンの利他的判断における皮質活動の増加が見られた（図 4A、SI 付録、図 S6）。これらの脳領域のピークボクセルを中心とした4mm球を用いたROI解析を用いて、利他的判断を行う際に、VMPFCと右パターメンの脳活動が有意に亢進することを確認した（VMPFC：t = 3.19, P = 0.003; 右パターメン：t = 3.26, P = 0.003）。
図4 実験2における寄付と苦痛関連のfMRI結果と媒介分析
A）寄付段階では、孤児への寄付（利他的条件）は、形状判断（コントロール条件）に比べてVMPFCの脳活動が大きくなった（P = 0.003;SI付録、表S5参照）。B）提供段階における参加者のVMPFCの脳活性化は、その後の電気ショック時の痛み関連脳領域（両側島皮質とdACC）の脳活性化の低下（利他的条件-コントロール条件）を予測した。C）10,000サンプルのブートストラップを用いた被験者内調停分析では、VMPFC（提供段階）の脳活性化を介して右島皮質（疼痛段階）の脳活性化に対する利他的対対照条件の有意な間接効果が明らかになった。経路係数は標準化されていない。(D) 参加者の寄付行動の意義に関するポストスキャン評価は、寄付段階のVMPFCの脳活動に正の関係があり、電気ショック時の両側島状部の脳活動に負の関係があった。(E) 全脳PPI分析では、寄付段階での利他的な人のVMPFC（シード領域）と右島のBOLD時系列信号（P < 0.005,無補正）の間の機能的接続性がコントロール条件と比較して強化されていることがわかった。
VMPFCは通常利他的行動（21, 23, 24, 48, 49）と関連している意味のリアルタイム体験（32, 46, 47）の表現に関与している可能性が示唆されている最近の研究を考えると、ここではVMPFCの関与に特に興味を持った。その結果、1）VMPFC（提供段階）の脳活動は、参加者の一般的な提供の意義のポストスキャン評価を有意に予測した（VMPFC [10, 52, -6], r = 0.374, P = 0.038; 図4D）;2）VMPFC（提供段階）の脳活動は、痛み段階のdACCと両側島皮質の痛み関連脳活動（利他的対対照状態）の低下を予測した（図4B; 右側島皮質：r = 0.374, P = 0.038; 図4C; 右側島皮質：r = 0.374, P = 0.038; 図4C; 右側島皮質：r = 0.374, P = 0.038; 図4D）。4B;右島皮質：r = -0.354,P = 0.050;左島皮質：r = -0.381,P = 0.034;dACC：r = -0.375,P = 0.038）。 0.038）;そして3）参加者の提供の意味のあることに対するポストスキャンの評価は、痛みの段階における両側の島状部（図4D;右島状部：r = -0.473,P = 0.007,左島状部：r = -0.370,P = 0.040）の痛みに関連する活動の減少を予測していた。これらの結果から、利他的行動を行うことに強い意味を経験した参加者では、痛みに関連する皮質領域の脳活動がより減衰していたことが示唆された。痛み関連神経活動の調節におけるVMPFCの関与を確認するために、SPSS用MEMEROマクロ(50)を用いて被験者内の媒介分析を行った。その結果、条件（利他 vs. コントロール）が、提供期のVMPFCの脳活性化を介して、疼痛期の右島の脳活動（ピーク中心のモントリオール神経研究所（MNI）座標[42, -10, 2]を中心とした4mm球）に有意な間接効果を示した（ピーク中心のMNIを中心とした4mm球[0, 56, -4])95% CI [-0.072, -0.006];図4C）。さらに、提供段階の全脳心理生理学的相互作用（PPI）解析（51）では、VMPFC（シード領域）と右島皮質の血中酸素レベル依存性（BOLD）時系列信号間の機能的連結性が強化されていることが明らかになり（P＜0.005無補正、図4E)電気刺激前の変調効果が示唆された。
3番目の最後の実験では、慢性的に身体的な痛みに悩まされているがん患者を募集し、7日間のプログラムに参加してもらった。がん症状の臨床分類上でマッチした患者を、利他的群と対照群のいずれかに無作為に割り付けた。初日に身体状況とベースラインの疼痛レベルを評価した後、全患者はその後6日間は日常的な個人活動を行い、4日目にはグループ活動を行った。個人活動では、友人のために公共の場の掃除をしてもらう群（利他的群）と、自分のために掃除をしてもらう群（対照群）があった。集団活動では、患者さんは同伴者のために栄養食事計画を作成し、グループミーティングでその計画を共有した（利他的グループ）か、看護師による健康的な栄養食事のワークショップに参加した（対照群）。各活動の後、参加者は病院で使用され、臨床腫瘍医が必要とする評価ツールであるWong-Baker Faces Pain Rating Scale（35）に痛みの知覚を記入した。参加者はまた、感情、恐怖感、ストレスについても報告した。
利他的群（M = 3.75,SD = 2.26）と対照群（M = 3.53,SD = 1.95）のベースラインの痛みに差はなかった（t < 1）。痛みの知覚が7日間にわたってどのように変化したかを比較するために、グループ(+1 = 利他的、-1 = コントロール)をレベル2の予測因子とし、タイムポイント(0から7まで整数刻みでコード化)を痛みの評価のレベル1の予測因子とした条件付き成長モデルを構築した。モデルには、参加者のランダムな傾きとランダムな切片が含まれていた。時間点の負の効果[B = -0.17, SE = 0.02, t(56.35) = -7.39, P < 0.001]が観察された。すなわち、参加者は時間の経過とともに痛みの減少を経験した。重要な関連性として、有意なグループ×時間点の交互作用があった [B = -0.07, SE = 0.02, t(56.35) = -3.28, P = 0.002]。βの負の値は、他者の福祉を高めることを目的とした活動では、痛みの知覚の低下が特に強かったことを反映している［B = -0.24, SE = 0.03, t(56.88) = -7.52, P < 0.001］。しかし、自分のための活動では、疼痛緩和効果は62.5%減少した［B = -0.09, SE = 0.03, t(55.82)= -2.92, P = 0.005］（SI付録、図S13）。傾き値の差の検定(52)により、2群の傾き値が有意に異なることが確認された[t(62)=4.92,P＜0.001]。
考察
本研究では、利他的な行動をとることが、その行為自体にコストがかかることが多いにもかかわらず、演者のウェルビーイングを促進する可能性があることを理解しようとした。利他的な行動が、痛みなどの身体的経験を脅かす感覚にどのように影響するかを調査した。2つのパイロット研究と3つの実験で、利他的な行動が身体的苦痛を和らげるという考えを支持する証拠が収束した。このような効果は、様々な利他的行動の形態（例えば、震災後の使用のために献血をする、移民の子供たちのためのハンドブックの編集に時間を割く、震災被災者のために寄付金を稼ぐために働く、孤児を助けるために金銭を寄付する、戦友のために部屋を掃除するなど）と、異なる種類の痛み（例えば、患者に自然に存在するものと実験室で一時的に誘発されるもの）との間で観察された。本研究では、利他的な行動が脅迫的な状況下での身体的経験に根本的な役割を果たしている可能性を示唆している。
重要なことは、利他的行動がこのような痛みを和らげる効果をもたらす神経機構を調べたことである。その結果、利他的な寄付を行った後、電気ショック時には、対照的な判断を行った場合と比較して、dACCや両側島皮質などの古典的な痛み関連皮質領域の脳活性化が有意に低下し、一方、dACCや両側島皮質の脳活性化の低下は、孤児への寄付による有用感と有意な相関があることが示された。この知見は、利他的な行動が受給者の役に立っていると考える人ほど、感電による痛みを経験する脳の活性化が少ないことを示唆している。
さらに、他人にお金を寄付することで、VMPFCの脳活動が活発になることもわかった。このことは、利他的行動が一般的に意味のある行動とされていることを考えると、VMPFCが「自分の身体的・社会的幸福や将来の展望を考える」（p.147,参考文献46,参考文献47）に重要な役割を果たしているという最近の提案と一致している（21, 23, 24, 48, 49）。私たちの結果は、提供後のVMPFCの脳の活性化が、参加者の利他的行動に対する意味深さの経験の自己報告と正の関連性を示した。
利他的行動の実行中に経験した意味のあることが、電気ショックに対する痛み関連脳領域（左右の島皮質を含む）の神経活性化の低下を予測することが観察された。同様に、これまでの研究では、意味の経験は、死亡率の低下や長寿の延長（53-55)手術からの回復の改善（56)病気のリスクの低下（例：脳卒中、心筋梗塞、アルツハイマー病（57-59）)痛みの知覚の低下（60,61)痛みに対する耐性の強化（62）などの健康状態の改善と正の関係があることが明らかにされている。意味の経験はしばしば、ユーダイモニックな幸福の礎石とみなされている(63,64)。意味のあることが人生の本質であり、人間を区別し、個人が世界をナビゲートするのに役立つということは、一般的に同意されている。特定の言葉（例えば、「混沌」、「つまらない」、「空虚」など）にさらされることで、意味の経験が脅かされると、人々はしばしば意味を再確立しようと動機付けられ、自己申告による社会性の向上によって証明される(49)。利他的行動を、他人の福祉を向上させるために実行者が負う避けられない有形の損失の原因と考えるのではなく、我々の結果は、利他的行動を行うことで実行者の経験的な意味を高め、不利な状況で知覚される不愉快さ（例えば、身体的苦痛を和らげること）を中和するのに役立つ可能性があることを示唆している。
さらに、このような逆境下での経験的意味深さの痛み軽減効果の基盤となる神経機構は、内側前頭前野の腹側領域の脳活動によって調節されているのではないかという予備的な証拠を発見した。VMPFCの結果は比較的緩い閾値で発見されたが、我々が同定した領域は、提供時のVMPFCの以前の知見と一致していた(32, 45)。また、利他的献体時のVMPFCの活性化が大きい参加者では、電気ショック時の痛み関連領域（すなわち、dACCと両側島状部）の脳活性化がより低下していることが示唆された。これまでの研究では、愛着のある人物の写真を見たり（65)プラセボを服用したり（66)恋愛相手に代わって痛みを受けたり（32）といった操作による痛みの緩和の変調の根底にある神経機構にVMPFCが一貫して関与していることが明らかにされていた。我々の研究では、被験者内の媒介分析により、寄付時の利他的行動者のVMPFCの脳活性化が、電気ショック時の疼痛関連脳領域（右島）の神経活動に対する利他的行動の影響を媒介していることがさらに明らかになった。その結果、利他的行動中の右島皮質とVMPFCとの間の機能的接続性が向上したことから、痛みを伴う刺激がなくても、利他的行動中のVMPFCと関連皮質との間の脳内相互作用が即時に変調されていることが示唆された。今回のfMRI実験では、寄付の意思決定には動的な特徴が含まれていることから、利他的な意思決定のための様々な意思決定段階が含まれていることが示唆された。このことがVMPFCの脳活性化に影響を与えている可能性が考えられた。今後の研究では、より具体的な実験デザインや脳磁図法などの脳イメージング法を用いて、利他的意思決定の背景にある時間的神経機構（特にVMPFCの関与）を明らかにしていくことが望まれる。
プロソーシャル行為と痛みに関する最近の研究では、恋愛相手のために痛みを取ることで、痛みを伴う温熱刺激を経験している女性において、痛みに関連した神経反応や不快な感情が減少することが明らかになった(32)。さらに、ロマンティックなパートナーのために痛みを我慢した場合には、VMPFCの活性化が増加し、その意欲と相関していたことから、VMPFCが痛みの変調と感情的意味において重要な役割を果たしていることが示唆された。今回の研究結果は、これらの先行研究結果と一致しており、プロソーシャルな行動による鎮痛効果は、恋愛関係にあるカップルに限ったものではなく、むしろ一般集団にも存在する可能性があることをさらに示している。関連して、López-Solàら（67）は、ソーシャルタッチが痛みを軽減し、神経痛サイン（NPS）の機能的磁気共鳴イメージング活動を減衰させることを発見した。この研究は、ロマンティックなパートナーからのサポート的なタッチが、社会的行為を受けた人の痛みを軽減することを示している。我々の研究は、利他的行動の実行が実行者の痛みの知覚にどのように影響するかを明らかにするという点で、この研究を補完するものである。
これまでの研究では、利他的な行動に伴うポジティブな気分（与えることの温かな輝きについては参考文献68）が痛みの軽減と関連していたが（69)今回の研究では、ポジティブな気分に加えて、利他的な行動を行うことによって経験される意味が鎮痛に重要な役割を果たしていることが示唆された。実験2では、孤児を助けるという経験的快感の効果を除外した後も、利他的な行動から経験した意味が、電気ショックに対する疼痛関連神経活性化の低下を有意に予測することがわかった（左肩甲骨[-42,2,14]=-0.356,P=0.050,右肩甲骨[40,16,10]=-0.410,P=0.022,詳細はSIの付録を参照のこと）。さらに、実験3では、利他的活動を行ったがん患者と自己の利益のための活動を行ったがん患者では、同程度のポジティブな感情が報告された（詳細はSI Appendixを参照）。これらの結果は、観察された疼痛緩和効果が肯定的感情だけで駆動されているとは考えられず、利他的行為に従事することによる有意義さが疼痛の軽減に特異的に寄与している可能性を示唆している。
利他的行動の観察された鎮痛効果には、他にもいくつかの心理的メカニズムが寄与している可能性がある。例えば、以前の研究では、知覚された制御性が痛みに対する神経反応や行動反応を減衰させることがわかっている(70-73)。利他的な行動を自発的に行うことで、人は個人的なコントロールを得ることができる(74)ことを考えると、このコントロール感覚は侵害刺激の知覚制御性に変換され、痛みに関連した反応を減衰させる可能性がある。また、利他的な行動を行うことで、人々は個人的な苦痛から受益者の福祉に注意を移すことができ、そのような注意転換のプロセスはまた、痛みの知覚を減少させるかもしれない(75)。さらに、以前の研究では、お金を手に入れたときに、お金を失ったときに比べて痛みの知覚が減少することを発見したが(76)、我々の研究では、他の人を助けるためにお金を渡すことで実際に痛みが和らぐことを発見した。この知見は、利他的行動によって観察された痛みの軽減効果は、個人的な金銭的報酬のみに関連しているとは考えにくいことを示唆している。利他的行動の実行者が受益者のポジティブな結果を共有し、享受することができる代償的報酬(77)のような他の種類の報酬も痛みの軽減に関与している可能性がある。これらの潜在的な心理的メカニズムがどのように相互作用し、利他主義の疼痛緩和効果と関連しているのかを明らかにすることは興味深い問題である。これらの潜在的な心理メカニズムの影響を考慮に入れれば、より強い脳行動相関が観察される可能性がある。
実験1の結果では、対照群の被験者はより多くのお金を受け取っているにもかかわらず、利他的行動群よりも多くの痛みを感じていることが示されており、fMRI実験で得られた利他的行動の痛み緩和に関する我々の知見は、単なるお金への曝露だけでは説明できない(78)。今回の研究では、利他的行動による疼痛緩和効果は、すぐにも1週間のプログラム期間中にも認められたが、今後の研究では、利他的行動による疼痛緩和効果がさらに長く持続するかどうかを明らかにする必要がある。VMPFCとその周辺領域はエンドルフィンの放出にも関係しており、鎮痛作用を介して痛みの管理に重要な役割を果たしている(79, 80)ので、経験した意味がどのように痛みの知覚を調節するのか、神経生物学的メカニズムをよりよく理解するためには、今後の研究が必要である。前帯状皮質、視床、島皮質などの皮質領域は侵害受容性刺激に反応することが一貫して確認されているが、これまでの研究では、これらの痛み関連脳領域の活動は痛みに特有のものではなく(81)、先天的に痛みのない人にも見られる可能性があることが示されている(82)。電気刺激時にdACCや島のような領域で脳活動が低下しているという我々の知見は、痛みに特異的なものではない可能性がある。利他主義による疼痛緩和効果についての更なる研究は、NPS(83)や刺激強度に依存しない疼痛シグネチャ-1(84)のような最近開発された疼痛のための脳指標を用いて、疼痛に特異的に定義された皮質パターンを正確に特定することから恩恵を受けることができる。さらに、実験室での痛みを誘発する手技は、必然的に参加者を不快な経験にさらすことになり、実験倫理上の懸念から、現在の研究の参加者数を制限している。今後の疼痛研究では、例えば、実験室で持続的な疼痛に苦しむ参加者を実験室で実験したり、病院や他の医療機関から二次データを収集したりすることで、この問題をより良く解決しようとするべきである。これらのアプローチは、より高いレベルの生態学的妥当性を確立し、より大きなサンプルサイズを提供するのに役立つかもしれない。
利他的行動の鎮痛効果を実証することで、本研究はまた、痛みに対処するための可能な方法を示した。世界中の何百万人もの人々が、社会生活や仕事の質を損なう痛みの症候群によって衰弱している。従来の医学的アプローチは、薬物や手術によって痛みをコントロールしようとするが(85)、特に慢性的に痛みに苦しむ人々にとっては、副作用や多額の費用がかかるという懸念がある。我々の知見、特にがん患者の知見は、利他の行為が現在の行動療法を補完して痛みを治療し、幅広い人々の福祉を促進するという代替的な見解を示唆している。
これまでの研究から、身体的に脅かされるような不利な状況下では、利他的に行動することで、利他的な行為を行った人間の身体的苦痛などの不快な感情が緩和されることが、行動面と神経面の両面から明らかになっていた。これまでの理論や研究では、利他的な行動をとる人の長期的・間接的な利益が強調されてきたが、今回の研究では、痛みを感じている状態で利他的な行動をとると、即座に利他的な利益が得られることが示され、香りの残香効果が示唆する利他的な心理的利益に関する現在の理論をさらに裏付ける結果となった(33)。私たちが発見した遅延のない利得は、健康な人も病気の人も、身体的・感情的な脅威にさらされた状況下でポジティブな身体感情を維持することを可能にするため、生存のための適応的な利得である可能性がある。他人を助けるために個人的なコストを負担することで、利他的行為の実行者を不快な状況から緩衝する可能性があるという発見は、人間の利他主義をより包括的に理解することに貢献している。
方法
すべてのパイロット研究と実験は、北京大学の人間と動物の被験体保護委員会によって承認されている。すべての参加者は、参加前にインフォームドコンセントを行った。
パイロット研究1.
参加者とデザイン
本研究は、中国で発生した2013年の廬山地震（Ms7.0）の直後に2日間連続で実施した。この地震は被災地に甚大な被害をもたらし、自発的な献血の必要性を高めた。本研究では、震源地から約100km離れた市の市民66名（男性37名、女性29名、年齢：35.64歳、SD：10.96歳）が参加した。参加者の半数（献血者、男性14名、年齢=32.70歳、SD=10.56歳）は任意の献血ステーションまたは任意の献血車から、残りの半数（採血者、男性23名、年齢=38.58歳、SD=10.71歳）は地元の病院での受診時に募集した。
手続き
献血者と採血者の両方が、研究助手によって招待され、休憩所で待っていると、ささやかな贈り物と引き換えに、採血を受けることについての生理的感情に関する調査に記入した。参加者は、針を刺された瞬間を思い出し、Wong-Baker Faces Pain Rating Scale(35)を用いて感じた痛みの程度を評価するよう求められた。この尺度は,0（痛みなし）から10（最悪の痛み）までの横軸と、笑顔から泣き声までの6つの表情で構成されており、軸の上に痛みの強さのスペクトルが示されている。参加者には、年齢と性別、献血・検査の経験（0=なし、1=あり)空腹感と針を刺されることへの恐怖感（11点満点で、空腹感と恐怖感が高いほど）を記入してもらった。
パイロット研究2
参加者とデザイン
健康な参加者150人を、地元の大学のキャンパスから有給ボランティアとして募集した。参加者は末梢血管異常、高血圧、慢性疼痛症候群、外傷や骨折の既往歴、凍傷やレイノー症候群の既往歴、または参加に不適格となるようなその他の条件を有しておらず、女性の参加者はいずれも月経中ではなかった。19人の参加者は、指示に従わなかった（すなわち、冷たい水から手を何度か離すか、指だけを水の中に入れた）か、他の体の部位に痛みを訴えていたため、データ解析から除外された。最終的なサンプルは86人（男性39人、女性47人、年齢=23.14歳、SD=2.86）で、利他的グループ40人（男性20人、年齢=23.09歳、SD=2.83)非利他的グループ23人（男性9人、年齢=22.83歳、SD=3.37)対照グループ23人（男性10人、年齢=23.52歳、SD=2.43）で構成されていた。
手順
参加者は一度に一人ずつ研究室に来た。参加者は、研究の目的が人々の痛みの知覚を調査することであることを告げられ、安全性の問題と離脱の権利を網羅した同意書に署名した。参加者はまずいくつかの質問票に記入し、次に別の部屋で痛みに関連した課題を行うように指示された。参加者は、改訂活動の利他的目的を知らされるか、知らされないかの2つのグループに無作為に割り付けられた（2:1の割合で）。この比率は、すべての条件において同程度の参加者数が得られるようにすることを目的とした。
インフォームド・グループの参加者は、記入済みのアンケートに記入した後、利他的行為を行う機会を知った。心理学科の学生組合が、現在、移民労働者の子どものためのカウンセリングハンドブックを編集するという公益事業を行っていることを知ったのである。参加者は、このハンドブックの改訂に協力するかどうかを尋ねられた。重要なことは、改訂は任意であり、支払いには影響しないと言われていたので、実施するかどうかは自由に決めることができた。改訂活動を行うことを選択した参加者（情報提供を受けた参加者の63.5%）は利他的グループに分類され、そうでないことを選択した参加者（36.5%）は非利他的グループに分類された。対照群の参加者には、アンケートにカウンセリングハンドブックの編集部分が追加されていた。つまり、これらの参加者は、利他的グループの参加者と同じ改訂活動を行ったが、その活動が移民の子どもたちのためになるということを知らずに、研究要件の一部として改訂活動を行ったのである。
その後、参加者はCPTのために別の部屋に案内された(36)。このパラダイムでは、参加者はまず、手を乾かした後、同じ手を冷水（5℃）に入れた。手を冷水に完全に浸した状態で、参加者は、VAS上に線を引くことによって、15秒ごとに痛みの感覚を示すためにコンピュータのリマインダーに従った。参加者は、痛みが耐えられなくなるまで冷水から手を離さないように言われた。凍傷を避けるために、手を水の中に入れている時間は最大3分までとし、その後は手を引いてぬるま湯に入れて回復させるようにした。参加者は、別室にいる2人の研究補助者にリアルタイムビデオで観察されながら、一人でCPTを完了させた。アシスタントは、手を冷水に入れた時間を記録した。彼らの記録は平均化され、持続時間の指標となった。その後、参加者は、実験中の手への注意（気晴らしの欠如を反映して)痛みに耐えるための動機、および痛みの感受性を含むコントロール変数の自己報告の測定を完了した。最後に、彼らは報告を受け、彼らの支払いを受け取った。
実験1
参加者とデザイン。
地元の大学から健康な右利きの学生49名を有償ボランティアとして募集した。参加者は、末梢血管異常、高血圧、慢性疼痛症候群、骨折の既往歴、凍傷やレイノー症候群の既往歴、その他参加に不適格となるような条件を有しておらず、女性の参加者はいずれも生理中ではなかった。参加者は、利他的グループまたは対照グループのいずれかに無作為に割り付けられた。1が実験をオプトアウトしたため、9名の参加者がデータ解析から除外され、2名が指示に従わなかったため、他の6名は3分未満の虚血に耐えた。最終サンプル（合計40人、男性25人、女性15人、M歳=22.30y、SD=2.14）は、利他的群の19人（男性11人、M歳=22.26y、SD=2.18）と対照群の21人（男性14人、M歳=22.33y、SD=2.15）で構成されていた。
手続き
実験には、インターバルに5分間の休息を伴う2回のTPTが含まれていた(37)。TPTの過程で、標準的な血圧カフを参加者の非優位上腕に装着した。血圧は200mmHgまで上昇し、その後は一定に保たれた。60秒待った後、参加者はテープに記録された音の信号に反応して、2秒の把持と2秒の休息の割合でハンドスプリングエクサイザーを握った。男性は12ポンドを20回、女性は5ポンドを15回握った。把持の段階の後、参加者はカフを装着し続け、”痛みなし “から “想像できる最悪の痛み “までの言葉による記述子で尺度化されたVAS上で15秒ごとに痛みの感情を示すように指示された。痛みの強さを表す位置に18.6cmのVAS線をマークし、ゼロアンカー（「痛みなし」と表示された）からの距離を記録した。試験は、参加者が痛みに耐えられなくなった場合を除き、3分間行われた。3分間の間虚血に耐えた各参加者は、ミリ単位の精度で測定された距離を12回記録した。
最初のTPTは、参加者のベースラインの痛みのレベルを評価することを目的とした。ここで、参加者は利他的群と対照群に無作為に割り付けられた。利他的グループは、調査チームが地震の被災者に寄付をするプロジェクトを実施していることと、調査を完了した参加者には寄付金が支払われることを知らされた。対照群は、調査データを収集するための資金が追加されたため、調査を行った報酬として追加でお金が支払われると聞いている。調査終了後、利他的グループの参加者は10元を募金箱に入れるように指示され、対照グループの参加者は自分のためにお金を保管していた。その後、参加者は、この実験の従属変数である痛みの知覚の尺度である2回目のTPTを受けた。また、利他性、実験対象手への注意、痛みに耐える動機、痛みに対する感受性、痛みに対する自己効力感、人口統計学的情報に関する質問にも回答してもらった。操作の確認として、利他性のあるグループの参加者に、「この研究の期間中に、私は他人を助けた」という記述にどの程度同意するかを、1=全く同意しない、9=全く同意する、の範囲で尋ねた。その結果、全員が実験期間中に他人を助けたと信じていた（M = 7.74,SD = 1.37）;個々のスコアは尺度の中点より低くなく、平均スコアは中点以上であった［t (18) = 8.72,P < 0.001］。最後に、参加者は報告を受け、参加に感謝した。
実験2
参加者とデザイン
地元の大学から募集した学生32名（女性18名、年齢=22.25歳、SD=3.60歳）を有償ボランティアとしてfMRI実験に参加させた。電気刺激により身体的苦痛を誘発させ、2（条件：利他的対対照）×2（電気刺激の強さ：強対低）の被験者内デザインを採用した。1名の参加者は、スキャン中に過度の頭部運動（3mm以上）があったため、解析から除外された。すべての参加者は右利きであった、任意の神経学的または精神疾患の自由であり、正常または正常に補正された視力を持っていた。
材料
電気刺激は、Bits＃刺激プロセッサによって制御されるDigitimer ds5バイポーラ刺激で配信された。電気刺激は、MRI スキャン室に外部の手術室から MRI 互換性のあるワイヤを介して送信された。電気刺激は、参加者の右手の背側部分に配信された。各参加者の痛みの閾値および電気刺激（低：評価1対高：評価6の0から10のスケールでの評価）は、我々の研究室でのfMRI実験の1週間前に同定した（88,89）。
fMRI画像
すべてのMRIデータは，本学MRI研究センターのGeneral Electric Signa VH/i 3.0T MRIスキャナを用いて取得した。BOLD信号は、以下のパラメータを有する全頭勾配エコープラナーイメージングシーケンスを用いて取得した：繰り返し時間（TR）=2,000ms、エコー時間（TE）=30ms、64×64取得マトリックス、フリップ角=90,視野（FOV）=224mm、スライス厚=3.0mm（ボクセルサイズ3.5×3.5×4.2mm)間隔なし。T1強調画像は、以下のパラメータを有する3D MP-RAGEシーケンスを用いて取得した。TR = 2560 ms、TE = 3.39 ms、フリップ角 = 7,FOV = 256 mm、ボクセルサイズ 1 × 1 × 1 mm。
手順
参加者は、3-T MRIスキャンで連続して2つの表向きには無関係の実験を完了した。72の試験のそれぞれで、参加者は最初に提供段階で意思決定を行い、その後、痛みの段階で電気ショックを受けた。臓器提供段階の実験パラダイムは、臓器提供の意思決定に関する先行研究(90)を参考にしたものである。それは、若い孤児に自己負担で寄付するかどうかを決める（利他的条件）か、2本の図形の線が同じ形をしているかどうかを判断する（対照条件）かの2種類の決定のうち1つを含んでった。それぞれの判断の後、参加者には、自分の選択が孤児たちにとってどれだけ役に立ったかを0（全く役に立たなかった）から6（非常に役に立った）まで評価してもらった。その後の痛みの段階では、参加者は右手の甲に強弱の電気ショックを受けた。被験者には、電気ショック後の痛みの感じ方を0(痛みがない)から10(最悪の痛み)の範囲で示してもらった。利他的条件と対照的条件は、それぞれ36回ずつ擬似ランダムな順序で提示した。このようにして、参加者が同じ種類の試験や同じ強度の電気刺激を3回以上連続して受けることを避けた（詳細はSIの付録を参照）。これにより、秩序効果や痛みに対する感作の懸念を最小限に抑えることができた。彼らの利他的な決定の純粋さを保証するために、参加者は、利他的な条件から1つのランダムな試験が実験の結論でリアルタイムで実施されると言われた。スキャナから出た後、参加者は寄付に関する質問（意味のあることや喜びの感情）と、性格や人生の意味などの一般的な特徴について回答した(91)。最後に、利他的条件から無作為に選択されたトライアルを見せられ、そのトライアルで正確な金額をオンラインプラットフォームを通じて孤児慈善団体に寄付するように監督された。ディブリーフィングを通じて、参加者の大多数が利他的操作と痛みのタスクとの関連性を認識していないことを確認した。
fMRIデータの解析
fMRI データは，MATLAB と統計的パラメトリックマッピング（SPM）ソフトウェア（https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/）を用いて解析した。運動補正のために，各ボリュームを第6ボリュームに一致するように整列させた。機能画像は標準的なICBM空間テンプレートと2×2×2×2mmのボクセルサイズを用いて正規化し，ガウスカーネル（最大半値で全幅8mm）を用いて平滑化し，S/N比を最適化し，機能解剖学における個人差を補正し，統計モデルにデータをより近づけるようにした（92）．BOLD 信号はガンマ関数を用いてモデル化され、血流変化の遅延に対する血行動態応答関数と統合された。運動補正の再調整パラメータは，頭部の動きによる影響を除外するために，fMRI 活動の推定に無関係な回帰子として含めた。群分析には1標本のt検定を用いた。機能的接続性（PPI）解析は、SPM12のPPIを用いて評価した。PPIのシードは、シード座標の周囲に6mmの球体を配置して作成した。条件（利他的対対照）は、2つの別々のPPI（すなわち、VMPFC時系列と心理的変数の相互作用）で心理的変数として使用した。全脳ボクセルワイズ回帰分析を各参加者について行った。PPIの相互作用のコントラスト画像は、1標本のt検定を用いて統計的に評価した。ROI分析は、活性化された脳領域の4mmの球体に基づいていた。
実験3
参加者とデザイン。
中国の河北総合病院から69名の院内がん患者を募集した。参加者の参加基準は以下の通りであった。1）臨床的に疼痛を訴えていること、2）余命が3ヵ月以上残っていること、3）必要な行動ができること、および4）自発的に参加していること。がんの症状が一致した（すなわち、TNM病期分類およびKarnofsky Performance Statusスコアが一致した）参加者が、利他的対対照の2群のうちの1群にランダムに割り付けられた。4人にデータ記録の誤りがあり、1人が初日に「アンケートを理解できなかった」と報告したため、5人の参加者がデータ解析から除外された。最終的なサンプルは64名（男性40名、女性22名、身元不明2名;M歳=61.52歳、SD=13.29）で、各群32名（利他的：男性21名、M歳=61.19歳、SD=13.69;対照群：男性19名、身元不明2名、M歳=61.84歳、SD=13.08）であった。
手続き
参加者は、病院での心理状態に関する7日間の研究に参加するように知らされ、そのお返しにプレゼントを受け取った。初日には、ベースラインの参考として、痛みの知覚、感情、恐怖、ストレスが評価された。具体的には、参加者はWong-Baker Faces Pain Rating Scaleを用いて痛みの感情（不快、不快、疲れる、元気がない、緊張する、リラックスする）を-3～3の範囲で評価し、恐怖（「今どのくらい病気を恐れているか」）とストレス（「今どのくらいプレッシャーを感じているか」）を1（全く感じない）から7（非常に）まで評価した。また、参加者は、過去の治療歴、疼痛感受性、疼痛自己効力感（α=0.803）に関する質問にも回答した（93）。参加者の人口統計学的情報（すなわち、性別、年齢、身長、体重）およびがん症状（すなわち、がんの種類、TMN病期分類、KPSスコア）は、病院の看護師によって記録され（SI付録、表S11)両群間で類似していた（P＞0.489）。
2日目から7日目にかけて、参加者は毎朝決まった時間に個人活動を行い、4日目の午後にグループ活動に参加した。各活動の後、参加者は痛みの知覚、感情、恐怖、ストレスの測定を行った。つまり、これらの変数のそれぞれを8回測定した。個人的な活動としては、利他的なグループの患者は戦友のために公共の場所を掃除するように指示されたのに対し、対照グループの患者は個人的な場所を掃除するように指示された。つまり、すべての患者は全く同じ行為を行ったが、他人のために行うか、自分のために行うかのどちらかであった。グループ活動は、利他的グループでは栄養食事についてのシェア会、対照グループでは看護師による健康的な栄養食事についてのレクチャーの2つの形態のうちの1つであった。参加者全員には、事前に2つの栄養食事計画を作成してもらった。利他派の参加者には「他の軍人のために」との説明があり、対照派の参加者には「講義を受けるための前提条件として」との説明があった。参加者13名（利他主義群7名、対照群6名）が最初の5日間で活動を終了したが、もう1名の参加者は体調悪化のため看護師に4日目のアンケートを記入してもらった。分析では、空の記録はデータ欠落と定義した。