【コラム】マインドフルネスと脳科学 ①(海馬編)

海馬〜記憶と空間認識、感情制御の調節〜

Vol.2でお伝えしたように、脳には神経可塑性があり、損傷した脳細胞を修復したり、新しく神経ネットワークを形成したりすることが可能です。マインドフルネスの実践により神経可塑性が促され、脳の機能と構造が変化することが、複数の脳科学研究により明らかになってきました。

 

この背景には、fMRIなど医療測定器の神経画像技術の発達があります。これらの医療測定器を活用して、灰白質(中枢神経系で神経細胞の細胞体が存在している部位)の体積を測定したり、皮質(大脳の表面に広がる、神経細胞の灰白質の薄い層)の厚さを測定したりすることが可能になり、マインドフルネスが脳に与える影響を可視化して確認することができるようになりました。

 

Vol.3では、海馬についてお伝えします。海馬は、記憶に関わる領域と認識されている方が多いかと思います。海馬は、30秒くらい継続する短期記憶を担っています。短期記憶は、何かの作業をするために短い時間だけ覚えておく必要のある記憶で、その作業が終わってしまえば忘れてしまうもので、ワーキングメモリ(作業記憶)とも呼ばれます。実は、海馬は記憶以外にも知覚プロセスにおける重要な役割を果たしており、学習や感情制御の調節に関与していることが知られています。感情の調節に寄与していることから、継続的なマインドフルネスの実践によるこの領域の構造的変化は、感情的反応を調節する機能の改善を反映すると考えられています。

 

例えば、マインドフルネスを実践することで、海馬の灰白質の体積が増大することが確認されています。マインドフルネスの脳研究で有名なハーバード大学のサララザー教授によれば、8週間のマインドフルネスの実践により海馬の灰白質が5%増加し、萎縮していた海馬が回復したことが確認されています。海馬は、記憶と空間認識、感情制御の調節をする領域と考えられ、Vol.2でお伝えしたロンドンのタクシードライバーの神経可塑性の研究の対象となった領域です。

 

左海馬の体積が5%増加

この事例は、2010年にマサチューセッツ総合病院、ハーバード大学医学部等が実施した研究結果です。健康な瞑想未経験者16人が8週間のマインドフルネスプログラム(MBSR)を実践し、その前後にfMRIで画像解析を行い17人の非実践者と比較するという研究内容です。結果は、マインドフルネスの実践前後で、左海馬内の灰白質体積が5%増加したことが確認されました。海馬の構造が変化しているという結果は、学習および記憶プロセス、感情調節、自己参照処理を改善することを示唆していると考えられています。また、同研究で、実践者たちの後帯状皮質、側頭頂接合部、および小脳の灰白質濃度の増加が確認されています。

 

記憶や学習、空間認識に関わる部位である海馬は、知覚プロセスにおける重要な役割も果たしており、感情制御の調節にも関与していることが知られています。記憶機能においては、ワーキングメモリ(作業記憶)と呼ばれる30秒くらい継続する短期記憶を担っています。短期記憶は、何かの作業をするために短い時間だけ覚えておく必要のある記憶で、その作業が終わってしまえば忘れてしまうものです。マインドフルネスの実践によるこの領域の構造的変化は、記憶力や学習プロセスを向上させ、仕事の作業効率を高めたり、迅速で正確な意思決定をする上で必要となる判断力を向上させたりすることが見込まれます。

 

(研究事例1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3004979/

 

時期 2010年
実施者 マサチューセッツ総合病院、ハーバード大学医学部、ギーセン大学(独)他
被験者 MBSR(※)参加者16人と非参加者17人、平均年齢38歳
内容 MBSR8週間プログラム(平均27分/日)実践前後のMRIデータを解剖学的に分析
結果 左海馬、後帯状皮質、側頭頂接合部、および小脳の灰白質の体積増加を確認した。
考察 MBSRへの参加が、学習および記憶プロセス、感情調節参照処理に関わる脳領域を増加させると考えられる。

(※) MBSRは、Mindfulness Based Stress Reductionの略で、米国で最も普及しているマインドフルネストレーニングプログラムの1つ。

 

 

右海馬の体積が増加

この事例は、2009年にUCLA医科大学とイエナ大学が実施した研究結果です。マインドフルネスの長期実践者の脳の構造変化を解剖学的に分析した結果、右海馬及び右眼窩前頭皮質の灰白質の体積が有意に増加したことが確認されました。記憶や学習プロセスに関わる海馬は、感情の調節にも関与していると考えられています。感情に対する反応を上手に調節することができない人は、海馬の機能障害を有する可能性が示唆されており、うつ病、心的外傷後ストレス障害(PTSD)などのストレスが原因となる心の病は、海馬の密度または体積の減少に関連していると考えられています。マインドフルネスの実践による海馬の構造的変化は、感情反応の調節を改善することで、肯定的な感情を育成し、安定的な感情を保ち、注意深い行動を可能にし、ビジネスシーンで必要とされるコミュニケーションの向上や信頼関係の構築に寄与すると考えられます。また、感情のコントロールが上手になりストレスマネジメントにも有効であると考えられます。

 

(研究事例2 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3184843/

 

時期 2009年
実施者 UCLA医科大学、イエナ大学(独)
被験者 マインドフルネス長期実践者(5年〜46年)22人と非実践者22人、平均年齢53歳
内容 ハイレゾMRIデータを活用し長期実践者の脳構造の変化を解剖学的に分析
結果 右海馬及び右眼窩前頭皮質の灰白質の体積が有意に増加した
考察 右海馬及び右眼窩前頭皮質は、感情調節および反応制御に関与しているため、マインドフルネスの実践により肯定的な感情を育成し、感情の安定性を保持し、注意深い行動をとる能力と習慣を養うことができると考えられる。

 

 

記憶力に効果

この事例は、2018年にマサチューセッツ総合病院が実施した研究結果です。4週間のマインドフルネスの実践で、記憶力の向上が確認されました。4週間プログラムには、6つのマインドフルネスのプログラムと3つのライティングのプログラムが含まれ、マインドフルネスプログラム参加者50名とライティングプログラム参加者29名に分けられ、ランダムな順序で各プログラムが提供されました。ウェブベースで1時間のクラスが週4回行われ、参加者はウェブカメラを介して先生や他のグループメンバーとコミュニケーションを取ることができます。また、両方のプログラムの参加者は、Webポータルを介して、1週間に5回、30分間の自己練習を求められます。

 

記憶力を測るタスクは約20分かけて行われ、コンピュータを使用して合計144回のテストが繰り返されます。1秒間のポーズ後、2秒間 6文字のアルファベット(①)がディスプレイに表示され、記憶するよう求められます。次に3秒間のポーズ後、2秒間アルファベット1文字が表示され、6文字のアルファベット(①)と一致するかどうかを判断します。次に5秒間のポーズ後、新たな6文字のアルファベット(②)が表示されます。この②の6文字は、①で表示された3つの文字と新規の3つの文字から構成されます。次に3秒間のポーズ後、4つのアルファベットが表示され、①と②両方に表示された文字、①にのみ表示された文字、②にのみ表示された文字、①と②どちらにも表示されなかった文字を分類、判断します。

 

このようなプログラムとタスクを実施した結果、4週間のマインドフルネス実践者のタスクエラー率がライティングプログラム参加者よりも低く、マインドフルネスの実践が記憶力に効果があることが確認されました。

 

(研究事例3  https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11682-018-9858-4

 

時期 2018年
実施者 マサチューセッツ総合病院
被験者 マインドフルネスプログラム参加者50名とライティングプログラム参加者29名、平均年齢27歳
内容 4週間のWebベースのマインドフルネストレーニングプログラム(週4時間のクラス、30分/日の自己練習)またはライティングプログラムに参加後、記憶力評価タスクを実施し、海馬の体積変化率をMRIで評価
結果 マインドフルネスプログラム参加者のタスクエラー率はライティングプログラム参加者に比べ有意に低く、プログラム後の海馬の容積変化率は有意性を示さなかったものの、左海馬の体積増加と相関関係を示している。
考察 マインドフルネスの実践が、推論、学習、および問題解決に不可欠な能力である作業記憶の向上に有効であり、左海馬の体積増加が関連していると考えられる。構造的な海馬の変化にはより長い期間の実践が必要と考えられる。

 

 

マインドフルネスの実践が海馬を活性化

このように、マインドフルネスの実践が、海馬を活性化し、その機能と構造を変化させることが、研究結果で示されております。このコラムで記載している研究結果以外にも、マインドフルネスの実践が海馬に影響を与えていることを示す様々な研究結果が報告されています。

 

海馬は、記憶や学習、空間認識に関わる領域で、マインドフルネスの実践により、記憶力や学習プロセスが向上し、仕事の作業効率を高めたり、迅速で正確な意思決定をする上で必要となる判断力を向上させたりすることが考えられます。また、海馬は、感情の調節にも関わっており、マインドフルネスの実践により、感情反応の調節を改善し、肯定的な感情を育成し、安定的な感情を保ち、注意深い行動を可能にし、ビジネスシーンで必要とされるコミュニケーションの向上や信頼関係の構築に寄与すると考えられます。また、感情のコントロールが上手になりストレスマネジメントにも有効であると考えられます。