Transcript 脳の活動部位の探求

脳の活動部位の探求
（脳科学の方法）
脳科学の方法
1.
症例研究
2.
脳破壊研究
3.
非侵襲的方法
（脳波、脳画像）
症例研究

事故や病気によって脳の一部に損傷を受
けた人が、どんな症状を呈するか
例：)左半球側頭部の一部に損傷
⇒ 言語障害
⇒ 「どうやら脳のその部分は言語の制
御にかかわっているようだ」と推測


歴史的にはおそらく症例研究が最も初期
からのデータ
現在でもなお脳科学における最重要デー
タのひとつであり続けている
「妻を帽子と間違えた男」（サック
ス）
 「脳のなかの幽霊」（ラマチャンドラ
ン）
 「脳と心の地形図」（カーター）




映画
「レナードの朝」
「レインマン」
脳破壊実験
人間相手では倫理的に無理なので、動物
実験
 動物の脳の一部を破壊
⇒その動物にどんな症状が現れるか
例：) ネコの視床下部の一部を破壊
⇒ 食欲異常ネコになってしまった
⇒ 「その部分は食欲に関わっている
ようだ」と推測


1.
2.
3.
問題点
実験動物に対する倫理的問題
人間では実験できない（やったら犯罪）
動物と人間では脳の機能に違いがある
非侵襲的方法


1.
2.
3.
4.
5.
「非侵襲的脳機能測定法」とも
生きている脳の活動そのものを、脳を傷つける
ことなく測定する方法。脳波、fMRIなど
脳波
PET （陽電子断層撮影）
NIRS （近赤外線分光分析）
fMRI （機能的核磁気共鳴画像）
MEG （脳磁図）


おおざっぱなイメージとしては、レントゲン
写真やCTスキャンみたいなもの
脳の非破壊検査、ともいえる？
脳波
P ET
N IR S
fM R I
M EG
測定に利用するもの
神経活動に伴う電磁場の変化
血液中に注入した放射性物質
頭部に照射した特殊な光
粒子のスピンによる磁性
神経活動に伴う電磁場の変化
何を測っているのか
神経活動（
電気）
の総和
血流量の変化
血流量の変化
酸素供給量（
血流量）
の変化
神経活動（
電気）
脳波
電
圧
経過時間
脳波

研究者がおもに見るところ
1.
周波数 ⇒ α波、 β波、 θ波・・・
2.
事象関連電位
脳波


長所 ・・・
お手軽
短所 ・・・
い
おおざっぱな事しか分からな
PET

血中に放射性物質を注射
⇒ 脳のどこに血が集まっているかが分かる
ようになる
⇒ 血流量の測定


やや専門的？に言うと、放射性同位元素
の崩壊に伴って放射される陽電子をキャッ
チして、その出所を計算するらしい
陽電子・・・電子の反粒子。
PET


長所 ・・・
脳波よりも詳しいデータ
短所 ・・・ 健康への不安
機械が高い
MRIに比べるとデータが粗い
見ているのは神経活動そのもの
ではなく、血流量という二次的変化
NIRS
物質をある程度透過する近赤外線を利用
 近赤外線をどのように反射・散乱するかが
物質によって違う
⇒ 物質の分布が分かる
⇒ 脳のどこに血が集まっているか分かる

NIRS


長所・・・ MRIに比べて安価
健康への心配が比較的少ない
脳波よりは詳細なデータ
短所・・・ MRIに比べるとデータが粗い
見ているのは神経活動そのもの
ではなく、血流量という二次的変化
fMRI




MRIの技術を応用したもの
核磁気共鳴反応を利用する
原子核が持っている磁気モーメントの周波
数に合った振動磁場を与えてやると、共鳴
によりエネルギー準位が変化する
その微弱な変化を検出する

どの周波数に共鳴するかが物質によって
異なる
⇒ 物質の分布が分かる
⇒ 脳のどこに血が（より正確には酸化ヘ
モグロビン）集まっているか分かる
fMRI


長所・・・ けっこう精細なデータがとれる
短所・・・ ↑とはいえ、その解像度や時間
分解能にはまだ若干の不満が。
見ているのは血流量
磁気が人体に与える影響は不明






振動磁場なので、
共鳴させるのは原子核の磁気モーメントであり、非常に
微弱であるので、
熱拡散等によりすぐに平常状態に戻るので、
磁気的準位は原子構成にも化学反応にも関与しない
（？）ので、
今のところ、明らかにMRIが原因で健康に支障をきたした
と考えられるケースが報告されていないので、
たぶん大丈夫・・・
MEG

脳内の電気活動 ⇒ 電荷の運動に伴い
発生する磁場をとらえる
⇒ 脳のどこでどれくらいの電気活動が発生
したかがわかる
MEG


長所・・・ MRIより高い時間分解能
MRI等と違い、神経活動そのもの
をとらえている
短所・・・ 電流の方向によってはとらえら
れない。
技術的に発展途上かつ高価？
非侵襲的方法・まとめ
測っているもの
 脳波・MEG ⇒ 電気的活動
 fMRI・NIRS・PET ⇒ 血流量




問題点
神経レベルでのより細かいメカニズムは分
からない
血流量高い ＝ 重要な働き なのか？
電位移り変わり ＝ 心的構造なのか？



それでも、実用的には多いに有用かもしれ
ないが、
「心とは」「意識とは」「精神とは」という問い
に答えてくれるものではない
それどころか、偏った見方をおしつけてし
まう恐れ