研究テーマ・・・
(脳生理学的に「音楽」をとらえられるか?)


1.言語と音楽との共通性

 私は言語と音楽とには脳生理学的な共通点が多く認められると考えています。
 ヒトの大脳皮質には、言語処理を行う「言語野」と言われる領域の局在が認められ、その部位を障害される事によって引き起こされる特異的な二つのタイプの失語症の機序が知られています(後述)。私は、ヒトの大脳皮質には、言語処理における「言語野」と同様に、音楽機能の実現に関する特異的な領域の局在が認められるのではないか、と考えています。

 私はこの領域が大脳皮質のどこに局在するか、どの領域とどのような相互作用があるかを調べたいと考えています。これによって「ヒトの脳」について、また、ヒトにとって「音楽とは何か」という事について、脳生理学的な観点から考えてみたいと思っています。

1-1.臨界期

 「絶対音感の獲得」については、古くから「臨界期」の存在が認められています。それは概ね7才〜9才くらいであると言われています。臨界期を過ぎるまでに適切なトレーニングを受ければ、ほぼ確実に絶対音感の獲得が可能とされています。

 言語の獲得についても「臨界期」の存在が認められており、臨界期を過ぎた場合、文法的・構文論的語学能力の修得(理解)は可能であっても、発音など特に表出においては困難があると言われています。
 臨界期に達する以前なら、生得的な言語以外の言語であっても、理解のみならず「表出」においても言語の獲得が可能と言われています。

1-2.関連領域との相互作用

 言語では、理解、表出とも、関連領域との相互作用によって機能を果たしています。例えばプローカの領域を障害された事による失語症の機序は、言語の「表出」の機能を特異的に失う事によるものですが、このプローカの領域は「運動野」と隣接した部位をしめています(後述)。

 音楽における「演奏」は、言語における「表出」に相当するわけですが、私たちは、演奏についても言語表出と同様、練習によって新たな機能を獲得したり、「思い通りの表現が出来ない」と嘆いたりする事があり、言語と相同のメカニズムの存在を予感させられます。

2.内言語の機構および失語の各型の理解

 言語と音楽との共通点という視点で、言語機能における障害である失語症について考えてみる事にしましょう。もしも言語と音楽とに共通点が認めらるならば、言語における「失語症」の機序は、音楽機能におけるそれを考える上で重要な示唆を与えてくれるものと思います。

 失語症とは言語機能だけが選択的に失われた状態で、聴覚や構音(発声)機能は保たれているにもかかわらず、または意識障害や重症痴呆などの全体的な脳機能に障害が見られないにもかかわらず、言語の理解や表出のみが障害された状態をいいます。

2-1.皮質性失語の2つのタイプ

2-1-1.ウェルニッケの領域

 ウェルニッケの領域は「感覚性言語中枢」と言われています。この部位を障害されると、言葉をしゃべる事そのものはできるが、そのしゃべっている言葉の内容については意味不明であったり、相手や自分のしゃべっている言葉の内容が理解できなかったりする、という機序の失語症になります。
 部位的にも聴覚野に隣接した位置を占めていて、言語の「理解」についての中枢であると考えられています。

2-1-2.ブローカの領域

 プローカの領域は「運動性言語中枢」と言われています。この部位を障害されると、構音障害による失語症になります。このタイプの失語症では、相手のしゃべっている言葉の内容を理解する事はできる、あるいは話したい言葉は頭にうかぶのに、それを言葉として発音する事ができません。
 部位的には、顔、唇、舌、喉、顎など発声に関わる筋肉の動きを司る運動野に隣接した位置を占めていて、言語を上手に発音する「表出」の中枢であると考えられています。

2-1-3.「理解と表出」言語と音楽との相同性

 このような言語における皮質性失語の2つの機序から考察される「機能」は、音楽における「理解」と「演奏」に置き換えると、大変良く対応していると思いませんか?
 音楽にも、音楽性とかアナリーゼなどと言われる「イメージ」の部分と、特に演奏家に求められる「テクニック」の部分とがあります。

 普通に「音楽」と言った場合には、これらは同時に存在するもので切り離しては考えられませんが、例えば、好みのCDを選ぶ場合を考えれば、演奏家の技量よりも自分の感性にあった演奏に魅力を感じます。これと対照的に、コンクール等では音楽性だけでなく、独立して技量についての評価も明確にされる等、分けて考える事ができると思います。

 私は、音楽に関する領域も、言語処理におけるウェルニッケの領域、ブローカの領域、に相当するような2つの異なる領域があるのではないか? と考えています。
 もし音楽において、ウェルニッケの領域に相当するような音楽機能における領域が存在すれば「感覚性音楽中枢」という事になり、ブローカの領域のそれは「運動性音楽中枢」という事になります。
 前者が「
音楽性」を司り、後者は「技量」を司るという事になります。

3.音楽表現における性差(男女差)

 この主題は、抽象的・主観的で、しかも漠然としており、科学的に記述する事は難しいテーマではありますが、私自身はそのような概念の存在を感じております。
 例えば「女流・・・」という語句は、女性に特有な何らかの音楽表現の存在を憶測させます。

 私は、理解と表出双方において、言語と音楽とに相同なものを感じています。一般に女性の方が言語の表出において活発(ひらたく言えばおしゃべり)であると考えられており、その機能的な特徴は、脳の性差に由来するものと考えられております。
 したがって、私は音楽表現にも「性差がある」と考えます。

3-1.形態的・解剖学的な脳の性差はあるのか?

 成人男性の脳の重さが平均1,500g程であるのに対し、成人女性のそれは1,300g程と平均レベルで200gの違いがあります。

 一般に女性の方が男性よりも脳梁が厚く充実しています。脳梁は左右の大脳半球を結ぶ神経繊維の束ですので、女性では左右の大脳半球を協調させる事により、効率よく脳の機能を得ている・・・と考えられているようです。
 (私自身はこの平均で200gという脳の「重さ」そのものの性差がどのような意味を持つのかについては、まだ研究の余地があると思います)

 前視床下部間質核(INAH)の4つのサブグループのうち、INAH-2細胞群とINAH-3細胞群は、女性よりも男性の方が充実しています。

 ラットにおける例ですが、視束前野の性的二型核(SDN)は、雄ラットの方が、雌ラットよりも大きな神経細胞群をもち、神経細胞の数も多いです。

 これもラットにおける例ですが、視束前野の前腹側脳室周囲核は、SDNの例とは反対に、雌ラットの方が、雄ラットよりも充実しています。

 ・・・このように、形態的・解剖学的な脳の性差は確かに存在しています。

3-2.機能的な脳の性差

 一般に男性は空間認知能力において、女性よりも優れています。一般に女性は、言語の表出の能力において、男性よりも優れています。

 一般に女性は、男性よりも、左右の大脳半球を協調して相補的に働かせているようです。例えば、言語の表出などの場面では、左大脳半球に局在する言語の中枢と、右大脳半球のイメージの領域を協調させてこれを実現しているようです。
 女性はどちらかと言うと男性よりも執念深い、などと言われますが、これはイメージと対になって形成された記憶は覆すのが難しいからかも知れません。

3-3.趣向

 大人になってからの趣向の違いは、環境要因との相互作用によって形成される部分が大きいと考えられますので、発達段階のごく早い時期に見られる「遊び」について考察してみましょう。
 一般に男の子は、乗り物など、ダイナミックに動く玩具に、より興味を示すようで、遊びの種類もチャンバラごっこなど、動きのあるものを好むようです。これに対し、女の子ではお人形、ぬいぐるみなどの玩具に興味を示すようで、遊びの種類も「おままごと」のような遊びを好みます。

 ※重要・・・ここで述べている事は一般論で、もちろん個人差があります。

4.ニューラルネットワーク形成に係る新たな機序

 ニューラルネットワーク(神経回路)は、ヒトの脳の機能を表現する最も重要な部分であり、記憶・学習の機序である「シナプス可塑性」もニューラルネットワークの形成によって支えられています。

 シナプス可塑性は、形態学的・解剖学的に認められるような次の2つの機序、すなわち「発芽」による新たなシナプス形成と「アポトーシス」により不要なニューロンが抜け落ちて行く事、そして生理学的な変化である長期増強、長期抑圧によって説明されています。

 これらは何れも、ニューロンが「必要とされていれば」その活性を保ち、又はアポトーシスには至らず、更には発芽により新たなシナプスを形成・・・と、ニューロンが自己組織化する事によりニューラルネットワークが形成されていく、というように機械論的・計算論的に説明できる内容になっています。(ラマルクの用不用説を連想しますね)

 しかし、私は、この機序の他に、シナプス可塑性を外部から方向付けする仕組み、事前に到達目標となるニューラルネットワークが想定されていて、それに向かって神経細胞群の挙動をオーガナイズする機構の存在、それによって機能の体系付けが行われていると感じています。
 すなわち、目的の機能が「先」に存在し、ニューラルネットワークがその「後」から体系付けられる事もあるのではないか、と考えています。

 神経回路全体として、あるいは神経細胞群がユニットとして振る舞い、ある方向性をもったニューラルネットワークの形成が誘導されるという仕組みがあって、それには求められる「ある機能」が想定されていて、その機能を実現するために好都合なニューラルネットワークの形成を誘導する「オーガナイザー」の存在を感じています。

4-1.発生学的な検証

 ヒトの大脳皮質は6層をなしています。6層を形成する過程では、増殖した神経芽細胞がニューロンとなって「所定の位置」に運ばれて行くのですが、この時、アストロサイト(グリア細胞の一つ)によって、新しいニューロンほど外側に配位されます(inside out)。
 これは、ニューロン自身の運動性、配位について、他の細胞の助けを受ける事がある、という例です。

4-2.グリア細胞の役割

 グリア細胞は、これまで言われてきたようにニューロンの機械的保持、栄養的保持の役割を担っているだけでなく、最近では神経栄養因子などの生理活性物質を合成したり、そのレセプターを持つものがある、という事もわかってきました。

 グリア細胞には3つの種類が有り、それぞれ役割と機能が異なっています。オリゴデンドロサイトは髄鞘(ミエリン)を形成して神経インパルスの伝達速度を速めます。ミクログリアは、異物や死んだ細胞の除去など、白血球様の機能を果たします。

 ニューロンの機械的保持、生理活性物質の合成、髄鞘の形成、これらは何れもニューラルネットワークの形成に大切な機能です。なぜ生理活性物質の合成、また、そのレセプターを持つグリア細胞が存在するのか・・・。

 それはグリア細胞同士で、あるいはグリア細胞とニューロンとの間で相互作用があり、グリア細胞もニューラルネットワークの「形成」に関与しているからにほかなりません。

 なぜオリゴデンドロサイトは髄鞘を形成するのでしょうか? なぜ特定の軸索にだけそれをするのでしょうか? それは、そこに「ある意図」が存在するから、そして「その必要がある」からだ、と考えるのが妥当だと私は思います。

4-3.介在ニューロンの存在

 介在ニューロンには、興奮性介在ニューロンと抑制性介在ニューロンがあり、シナプス後ニューロンに対する作用が両者で反対になります。介在ニューロンは、ニューロンと他のニューロンとの間で情報の橋渡しの役目をする比較的短い軸索をもつニューロンです。
 なぜ、介在ニューロンが存在するのでしょうか(その由来と目的)? なぜ作用が反対である興奮性と抑制性の2種類の介在ニューロンが存在するのでしょうか?

 その謎を解くカギは「プリント基板」にあります。介在ニューロンは、プリント基板の「ジャンパー」とよく似ているのです。ジャンパー線は、想定された「ある機能」の実現のため「後から」設けられた回路であり「ある意図」によって設けられています。

5.研究の方法

 脳の機能の研究にはfMRIが大変重要です。ヒトの音楽機能を脳生理学的に解析するには、音楽機能の様々な被験者からの比較研究が重要です。多くの被験者の協力が必要な事と、多くのfMRIでの解析が必要という事を考えると、困難な研究である事は間違いありません。

 また、折角の解析データを有効に活かせるかどうか、適切な実験データを得るためのプロトコールの検討にあたっても、脳生理学、脳神経科学、認知科学、心理学、そして精神活動としての「音楽」の領域など、すべてにわたって総合的な知見の蓄積とアイデアが必要です。

 私は音楽は、人類に特異的に見られる精神活動であると考えております。その点では実験動物を用いての研究は不可能であります。fMRIによる解析の他に、病理学的なデーターの蓄積も重要な意味を持つと考えますが、その意義についてここで記述する事は倫理的な配慮から差し控えさせて頂きます。

 脳生理学的な解析・検証には、実験動物の脳スライス標本を用いたパッチクランプ法を活用するのが主流ですが、私はもっと病理学的な手法を有効に活用すべきではないかと考えています。
 ヒトに特異的であると考えられる脳の機能、高次領域まで包括した脳の機能の解析には、もっともっと「表現型」の検証と解析を重視して良いのではないかと考えています。

6.仮説について・・・

1.ヒトの大脳皮質には、音楽機能を司る中枢(音楽の座)の局在がある。

2.音楽中枢は、言語機能におけるそれと同様に、運動性音楽中枢、感覚性音楽中枢とがある。前者は「音楽性」を司り、後者は「技量」を司る。

3.音楽表現にも「脳」の性差に由来する特徴がある。音楽の中枢(音楽の座)を同定した上で、その性差についても考察していきたい。

4.ヒトの脳におけるシナプス可塑性発揮の機序には、発芽、長期増強(抑圧)、アポトーシス以外に、ある目標を想定したニューラルネットワークの形成を外からサポートするmetaな系として「オーガナイザー」が存在する。

2002年 5月 8日

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