【コラム】あなたの脳はプラスチックでできている!?

脳内ネットワーク

マインドフルネスの効果を考える上で、脳の働きや構造を抜きには語れません。脳は寝ていても目覚めていても様々な情報を受け取り、四六時中働いています。情報というのは、主に電気信号や化学物質(神経伝達物質)になるのですが、これらの情報が脳の中の約千数百億個の神経細胞で常時受け渡しが行われています。この情報の受け渡しの頻度が高くなってくると、その神経細胞同士のつながりが濃くなっていき、脳内に神経のネットワークが形成されていきます。
例えば、自転車を乗れるようになるためには、最初は補助輪を付けたり、誰かに支えてもらったりしながら、工夫や練習を重ねることで段々とバランス感覚が養われていきます。時には倒れたり、転んだり、上手く乗れないながらも、繰り返し練習をしていくと、脳の中では自転車を乗るのに必要な、運動やバランスに関わる領域のネットワークが刺激され、ネットワーク間の情報の受け渡しが安定的に行われるようになり、やがて自分自身の力で自転車に乗ることができるようになっていきます。繰り返し脳に刺激を与えることで、脳は学習していき、神経細胞がネットワークを構築していきます。脳はその時の動作やそれに伴う感情、感覚を覚えていき、より機能的に反応するようになり、脳の構造自体が物質的に変化をしていきます。

 

プラスチックのような脳

このように刺激に対して、脳の機能や構造が変化していくことを「神経可塑性」と呼び、神経には環境に応じて柔軟に変化する力がある性質のことを表現しています。神経可塑性は、英語でNeuroplasticityと表記されます。Neuro(ニューロ)は「神経」を意味し、plasticity(プラスティシティ)は形状が変わるプラスチックのように「適応性があって融通のきく性質」を意味します。ペットボトルのようなプラスチック製品は、材料に熱を加えドロドロに溶かし、型にはめて、冷却して固形化していきます。材料をドロドロに溶かす加工工程を可塑化(プラスティシティ)と表現するんですね。

 

「あなたの脳はプラスチックでできている?!」という本ブログのタイトルは、「脳の材料がプラスチックですよ」ということではなくて、「脳はプラスチックのように形と機能が変わりますよ」ということを意味しています。脳はプラスチックのように柔らかい状態であり、刺激を加えることで、段々とそのネットワークが活性化され、その機能や構造が発達していくのです。

 

「脳細胞は死んでいくだけ」は過去の話

脳は千数百億個の神経細胞が互いにつながりあい、神経回路を構築することで特定の機能を発揮します。この神経回路は3歳ごろまでに劇的なスピードで作られ、柔軟に変化させながら9歳ごろまでにその土台が作られていきます。その後も神経細胞がつながり、20歳ごろには、脳神経のネットワークが完成します。

 

1990年代頃まで従来の脳科学において、神経可塑性は幼少期に終了し、成人してからは神経可塑性が働かず、脳は固定的で、機械的で、確実に衰えていくものだと考えられていました。「脳細胞は死んでいくだけ」というイメージを持っている方もいるかもしれません。しかし、神経画像技術が発達し、fMRI(機能的磁気共鳴装置)などの医療測定器が開発されたことにより、様々な科学的な研究が進展し、この考え方が覆りました。近年の科学的な研究の結果、脳の実際の姿は全く異なり、驚くほど変化する力があり、何歳になっても神経可塑性が働き学習や経験を生かして、脳は新しいネットワークを形成し、発達していくことが明らかになってきたのです。頭に浮かんでは消える思考レベルの、表層的な変化ではなく、脳の物理的な構造において、変化が現実に起きることが確認されています。

 

例えば、従来は自動車事故などで脳が損傷し、神経細胞やシナプス(神経細胞同士のつながり部分)が失われると、損傷した神経細胞が回復することはなく残された脳機能を駆使するしかないと考えられてきました。しかし、最近の研究では、損傷によって喪失した神経細胞とシナプスが、近隣の神経細胞によって補われ、失われた神経細胞間の接続が回復し、傷ついた神経ネットワークが再生されることが分かってきております。

 

ロンドンのタクシードライバーはカーナビ以上?!

(研究事例1)

時期   2000年

実施者  ロンドン大学

被験者  タクシードライバー 16人と非タクシードライバー50人(対照群)、平均年齢44歳

内容   タクシードライバーと対照群のMRIデータを解剖学的に分析、比較

結果   タクシードライバーの左右の海馬後部(※)は、対照群に比較し体積がより大きく、対照群の海馬前部(※)は、タクシードライバーに比較し体積がより大きいことを確認した。右海馬は、ドライバー経験との間で相関関係があることを確認した。

考察         タクシードライバーと対照群の間には脳の構造的な違いがあり、タクシードライバーとしての知識と経験が脳の構造を変化させたと考えられる。

出典 Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers

(※)海馬後部は、空間認識と関わりがあり、海馬前部は情動を伴う記憶形成に関わりがあると考えられている。

 

成人してからも神経可塑性が働くことを証明した有名な研究に、ロンドン大学のエレノア・マグワイア教授によって2000年に行われたロンドンのタクシードライバーの調査があります。ロンドンに行かれたことがある方はご存知かと思いますが、ロンドンの道は非常に複雑で入り組んでおり、東京駅周辺のように整然としておらず、どのルートが一番近い道か判断するのが難しいと言われております。カーナビゲーションシステムがあまり普及していない当時は、より一層タクシードライバーの情報と感覚が頼りとされていたことでしょう。ロンドンのタクシードライバーは即座に最短ルートを提示することができ、その位置把握能力は卓越したものがあります。サービスの質を担保するため、ロンドンのタクシードライバーは、非常に難関な「ナレッジ(知識)」と呼ばれるテストに合格しなくてはなりません。このテストに合格するには、平均3年の歳月がかかると言われており、2万5千にも及ぶロンドンのあらゆる通りの名前と2万を超える建物の名前を記憶し、地図を見ないで出発地点から到着地点までのナビゲーションができなくてはなりません。瞬時に最短ルートを判断するためには、空間認識や位置感覚、情報の整理統合が求められます。脳の中でこのような機能を果たすのが、主に空間認識や記憶に関わる「海馬」という領域になります。

 

本研究においては、この海馬の大きさを通常の成人とタクシードライバーで比較調査しました。結果は有意にタクシードライバーの海馬後部が大きく発達していることが確認されました。また、キャリアが長い人ほど海馬が大きく発達していることも分かりました。さらに、見習い運転手を調査すると、海馬が大きく発達している人ほど、「ナレッジ」に合格する人が多いという相関関係があることも分かりました。この事実は、脳の神経可塑性が、成人になっても失われておらず、訓練次第では、脳の機能と構造が変化していくことを証明していると考えられています。

 

可能性を広げるマインドフルネス

 

テストのような記憶に関わる部分においてのみ、脳の神経可塑性が発揮されるわけではありません。私たちの行動や思考がニューロンに、そしてニューロン同士の結びつきに影響を与え、その結果、新たな脳神経回路を構築し、神経ネットワークが活性化していき、脳の回路の働き方が実際に変わることが確認されており、マインドフルネスはその有効な手段と考えられています。つまり、私たちはマインドフルネスの実践(例えば、呼吸法や瞑想法など)を通じて神経可塑性を促進し、脳をトレーニングすることで、脳を意図的に変えることができるということです。

 

一方で神経可塑性は、諸刃の剣でもあります。新しい経験で脳を刺激してやらなければ、物事の対処の仕方や信念は固定化し、簡単には変化しなくなるのです。そして、脳のある部分を使わずにいたら、その部分は徐々に機能が低下していくリスクが高まっていきます。しかしながら意識的に脳をトレーニングすることにより、すっかり凝り固まった回路を変化させることも可能となるのです。マインドフルネスは、この神経可塑性を利用することで、私たちの世界観を変化させる可能性を与えてくれます。

 

例えば、神経可塑性が高く、変化しやすいと考えられている脳の領域として、海馬や扁桃体があります。海馬はストレス等で委縮すると、うつ病の原因になると指摘されている部位です。偏桃体はストレスの不安や恐怖に反応する部位で、偏桃体が小さくなると、ストレスに過剰反応しにくくなります。米国・ハーバード大学の研究によると、8週間のマインドフルネスの実践で海馬が5%増加し、扁桃体が5%減少したことが確認されています。

 

神経可塑性は、個人の可能性を広げることを意味します。生まれた瞬間は、圧倒的に遺伝子により能力が決まりますが、マインドフルネスを実践しこの神経可塑性を活用すれば、先天的な不利を覆し、脳が健康である限り、能力を付け加えていくことができるのです。この瞬間もあなたの脳は変化を続けており、新しい現実を生み出しているのです。