「何もしない」ときの脳の本当の働き

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What Your Brain Is Really Doing When You're Doing 'Nothing': Default Mode Network
When your mind is wandering, your brain’s “default mode” network (DMN) is active. Its discovery 20 years ago inspired a ...

これが、一見何もしてへんように見える人間の脳やねん。ぼーっと座ってるだけで頭の中をさまよってるように思うとき、実は脳の20%を占める一連の領域が活動し始めてんねん。これがデフォルトモードネットワークや。
ちょっと待てよ…これ、おかしいやん。その脳の領域、一体何してんねやろ?何かしてるはずやねんけど。
このネットワーク内の不思議な活動パターンを見ると、いわゆる「休んでる」脳が実は懸命に働いてるって分かんねん。ただのアイドリング状態やのうて、もっと面白いプロセスに関わってるんかもしれへんな。
このネットワークの発見で、人間の脳に対する理解が革命的に変わってんねん。そして、ひょっとしたらあんたをユニークなあんたたらしめてる秘密が、ここに隠れてるかもしれへんで。
もちろん、まだまだワクワクするような疑問がたくさん残ってんねんけどな。
1920年代、ドイツの精神科医のハンス・ベルガーが脳波計、つまり脳の電気活動を記録する機械を発明したんや。ベルガーが安静状態の被験者の脳波を測ったら、予想外のことが分かってん。脳波のパターンは変化するけど、完全に止まることはあらへんかったんや。
ベルガーは、人間の脳は本当の意味で不活性になることはないって理論立てたんやけど、当時はあんまり注目されへんかったんや。それから70年後、ワシントン大学のチームが、被験者に音読みたいな能動的なタスクをさせながら脳のイメージング研究をしてたら、面白いパターンを発見したんや。
タスクの要求や状況によって活動する領域は変わるんやけど、逆に不活性化する領域はだいたい共通してたんよ。
これらの不活性領域には、内側前頭前皮質、後部帯状皮質、角回が含まれてて、研究者たちにはすでに知られてた領域やったんや。普通は感情とか言語、記憶なんかと関連づけられてたんやけどな。
続いて、神経学者のマーカス・ライクルが率いる2回目の脳イメージング研究でも、同じ結果が確認されたんや。
脳が外部のことに集中してるときはこれらの領域はオフになるんやけど、静かに休んでるときには活動し始めんねん。つまり、脳の大部分とは逆のことをしてるみたいなもんやな。彼らはこの休息時の活動を脳の「デフォルトモード」って呼んだんや。2001年に発表されたとき、めちゃくちゃおかしな話やと思う人もおったんやで。
数年後、スタンフォード大学の神経学者ヴィノッド・メノンのチームが、fMRI(機能的磁気共鳴画像法)を使って安静状態の被験者を調べたんや。すると、同じ脳の領域が活性化してるだけやなくて、それらの領域の間に基本的なつながりがあることも分かってん。これらは単に孤立した領域やのうて、特定の方法でカップリングしてるんやって。そういうのを全部まとめて「デフォルトモードネットワーク」って呼ぶべきやって言うたんや。これは実際にネットワークとして機能してるってわけや。
脳のネットワークは交響楽団みたいなもんやね。複雑に調整された個々のパートが集まって、単独では生み出せへんような特定の機能を果たすんや。動きや視覚、聴覚に関連するネットワークもあれば、注意力みたいなもっと高次のネットワークもあんねん。
でも最初のうちは、デフォルトモードネットワークの機能は謎やったんや。何をしてて、なぜそうしてるのか分からへんかってん。
この20年間、研究者たちはこの謎を少しずつ解明してきて、デフォルトモードネットワーク(DMN)がいくつかの重要な認知領域に関わってることが分かってきたんや。それぞれの領域では、DMNの異なる部分が特定の方法で協調してんねん。
ときには、特定の目的のためにネットワークに加わったり離れたりする領域もあんねん。
重要な機能の一つが記憶や。DMNネットワークは、新しい記憶を作るのに重要な海馬と優先的につながってんねん。これには、エピソード記憶って呼ばれる自伝的な過去の経験の記憶の形成と想起も含まれんねん。
あんたにとって関係のある記憶の総和みたいなもんやね。それに、未来にやろうと思ってることを考える展望的記憶もあんねん。ときには過去の出来事をもとに未来を想像することもあんねや。
DMNはもう一つ重要な記憶の形、意味記憶にも関わってんねん。意味記憶っていうのは、個々の出来事と区別される、獲得した知識のことや。
これらは長期記憶で、わたしたちが住んでる世界についての一般的な知識、つまり事実や概念、言語の処理のことやね。
デフォルトモードネットワークは、自己認識や社会的認知にも関わってんねん。友達のことや友達の特徴について考えたり、自分自身や社会での自分の立ち位置について考えたりするようなことやね。
これには内的な心の理論が必要になんねん。他人が何を考えてるかを考えることやね。例えば、会話してる相手が自分の言葉にどう反応してるか、何を考えて感じてるかのモデルを常に頭の中で動かしてんねん。これめっちゃ大事やで。だって、もしそれが全然ズレてたら、友達を失うかもしれへんし、殴られるかもしれへんからな。
外部からの刺激がないとき、デフォルトモードネットワークは内側に向くんや。DMNは内的に集中した思考プロセス、例えば自己反省やデイドリーム、空想なんかに切り替わる、つまりデフォルトになんねん。空想してるとき、わたしたちはよく個人的な経験を思い出したり、未来を想像したりしてるんやね。こういう複雑で面白い内省的で評価的な処理は、だいたいデフォルトネットワークを使うんや。
デフォルトモードネットワークは脳の他の部分がオフになるときにオンになるかもしれへんけど、独立してるわけやあらへん。デフォルトモードネットワークは孤立して機能するんとちゃうねん。他のシステムに刺激されたり抑制されたりしてんねん。例えば、注意を切り替える役割を持つ重要な認知制御ネットワークである顕著性ネットワークなんかがそうや。
今、建物で火災警報が鳴ったら、そっちが働き出すわけやね。デフォルトが下がるとき、こっちが上がるみたいやね。
DMNと他のネットワークの間のこの通常のプッシュアンドプルや切り替えが乱れると、異常な脳機能につながるんや。個人が外部刺激に注意を向けるべきときにそうせえへんかったり、内部刺激に注意を向けるべきやないときにそうしてしまったりすんねん。
実は、ほぼすべての精神障害で、デフォルトモードネットワークが大きく影響を受けてることが分かってんねん。メノンは、DMN、顕著性ネットワーク、そして第3の脳ネットワークの間のダイナミクスの乱れが、統合失調症やアルツハイマー病、うつ病といったさまざまな精神障害に関係してるって理論を立てたんや。
障害によって欠陥の性質は違うんやけど、完全には理解できてへんねん。でも、DMNが乱れてて、他の中核的な認知制御システムとの相互作用が乱れてるっていう考え方には、かなり広範な証拠があんねん。
でも最近、マジックマッシュルームの活性成分であるサイロシビンの治療効果に関する研究で、期待できる結果が出てきてんねん。
うつ病やその他の神経精神障害の治療に大きな可能性があって、おそらく神経可塑性を高めるからやと考えられてんねん。ワシントン大学のチームが行ったfMRI研究では、サイロシビンを摂取すると、デフォルトモードネットワークの同期が外れたり、かき乱されたりすることが明らかになってん。研究者の一人がこの研究に参加して、自分で体験してみたんや。
境界線があいまいになって、完全に空間感覚を失うて、それから自分自身を失うたんやって。脳スキャンを見ると、一時的やけど大規模な変化が起こってたんや。
あんたの機能的な脳の組織、機能的なネットワークは、指紋や顔みたいなもんやねん。チーズくさいこと言うみたいやけど、ほんまにあんたの脳はユニークなんや。
サイロシビンを人に与えると、脳がものすごく変化するんや。サイロシビンを摂取したあんたの脳と私の脳の方が、サイロシビンを摂取してへん私の脳と摂取した私の脳よりも似てくるんや。これ、めっちゃすごいことやで。
そして、かき乱されたデフォルトモードネットワークを体験することで、別のことも分かってきたんや。
人々が報告する効果の一部、特に時間や空間、自己感覚や記憶に関する効果が強く現れるっていうのは、デフォルトモードネットワークの主な機能や機能のセットの一つやっていう考えを裏付けてるんやと思うわ。
デフォルトモードネットワークの個々の要素については、かなり理解が進んできたんやけど、ネットワーク全体が何を成し遂げてるのかっていう大きな疑問はまだ残ってんねん。ある意味、DMNはね、まだまだ証拠が必要やけど、こう思うんや。これらの重要な要素が全部集まって、統一された自己感覚を作り出す場所やと。
デフォルトモードネットワークのおかげで、わたしたちは内的な物語、つまり自分が誰であるかっていうストーリーを紡ぎ出せるんや。そのストーリーが、自分自身をどう認識するか、他人とどう関わるかを形作ってんねん。それは、常に走らせてるシミュレーションみたいなもんや。そう、それがあんたなんや。

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