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脳内に、音楽専用の神経細胞

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2015年12月29日 18:00  FUTURUS

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FUTURUS

写真FUTURUS(フトゥールス)
FUTURUS(フトゥールス)

私たちは音楽を何処で感じているのだろうか?

長い間、科学者達は脳のどこで音楽が認識されているのか疑問を持っていた。

そしてこの度、MITの神経学者たちは、言葉や環境音ではなく、もっぱら音楽に反応する部分を、脳の聴覚皮質の神経細胞集団として発見した。

科学者達が推測していたのは、音楽を認識する機能が、どんな他の機能に便乗しているか、ということだった。

しかし、どうやらその推測は正しくなかったようだ。

音楽への反応に特化された神経集団

今回の発見は、fMRI(functional magnetic resonance imaging)データから、神経集団を特定するという新しい方法を利用した。

この方法で、言葉や音楽に選択的に応じる神経細胞集団が、機能別に6つ特定された。

これまでは、音楽に選択的に反応する明瞭な状態を確認する事ができていなかったので、今回の結果は非常に注目すべきものとなった。

その結果、発見した神経反応が、非常に音楽に特化されていたことがわかり、これまで想像していた、音楽への反応が他の神経機能に便乗しているという考え方をすることが、難しくなったと言うことだ。


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この調査を行う為に、研究者等は10人の被験者の脳をスキャンした。

その際、話し声や足音、車のエンジン音、電話の呼び出し音など、165種類の音を被験者に聞かせている。

しかし、脳の聴覚系での音ごとのマッピングは困難だった。それはfMRIの空間分解能が粗いためだった。

fMRIの最小単位の計測ボクセル(2次元のピクセルに対する3次元の概念)では、何十万から何百万ものニューロンの反応が反映されてしまうからだ。

そこで、研究者等は複数の基礎的な神経反応の混合状態から、各ボクセルをモデル化する技法を使った。その結果、各音に固有の反応パターンを示す6つの神経集団を特定できたのだ。

この6つの反応パターンで、何万ボクセル全体の反応変化を説明できるようになった。

音楽に反応する神経は経験やトレーニングの影響を受ける

まず4つの音響に反応する神経集団が、音の皮質処理の第一段階を実行し、ここが一次聴覚皮質の領域と重なっている。

そして言葉や音楽選択の神経集団は、この一次聴覚皮質を超えたところにある。

つまり、比較的単純な音響への反応が一次聴覚領域であり、その後に言葉や音楽に関するより、抽象的な特性を処理する第二段階があるということを示している。

研究者達は、音楽に対する感情的な処理を行う部分が他にあると考えているのだ。従って、まだ見えていない脳の部分がかなりあると考えている。

しかも、脳の音楽選択反応は、先天性の脳システムが反映していることを意味していないという。つまり、乳幼児のころか幼児のころの経験に依存したシステムかどうかが注目されているのだ。

研究者らは、脳内の音楽に反応する神経集団が、経験やトレーニングの影響を受けると言うことを更に追求しようとしている。

【参考・画像】

※ Music in the brain – MIT News

※ ktsdesign / Shutterstock

【動画】

※ Music in the Brain

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