人間の脳は、手に持った道具の感触を身体と同様に認識していることが明らかに

脳の働きからも「道具は身体機能の延長である」 wwing-iStock wwing-iStock

＜リヨン第1大学の研究者が、人間の脳は手に持った道具に伝わる感触を自身の感触と同様に認識しているという研究を発表した ......＞

私たちは、身体に何かが直接触れてなくても、その物体が接触した位置を感知できる。たとえば、手に持った棒で物を打つと、見ていなくても物が棒のどこに接触したか見当がつく。

仏クロード・ベルナード・リヨン第1大学のルーク・ミラー博士らの研究チームは、2018年9月12日に学術雑誌「ネイチャー」で発表した研究論文で、道具がヒトの身体の感覚を拡張させ、木の棒が対象物に触れた位置を精緻に特定することを示した。

道具は身体の延長として扱われる

ミラー博士らは、この研究結果をふまえ、「このような現象が起こったとき、ヒトの脳は物体が接触したタイミングやその位置をどのように認知するのか」についてさらに追究。2019年12月16日、学術雑誌「カレントバイオロジー」で「道具は身体の延長として扱われ、身体への接触の感知に関与する脳領域は、道具を持った場合でも同様の働きをする」との研究論文を発表した。

研究チームは、16名の被験者に1メートルの木の棒を持たせ、被験者に棒が見えない状態で棒に2度触れて、触れた位置が同じかどうかを比較させる実験を400回にわたって実施。被験者は、平均96.4％の精度で木棒に触れた位置を正しく感知した。この実験結果は、2018年9月に発表した研究結果とも一致している。

感覚の働きが神経系を超え、使っている道具にまで及ぶ

さらに、実験中、脳波計を使って被験者の脳活動を測定した。その結果、一次体性感覚野と後頭頂皮質において、皮膚への接触を感知するのと同様の神経機構が用いられていることが明らかとなった。木棒に接触すると、その振動が皮膚の機械受容器「パチニ小体」で感知され、一次体性感覚野まで神経信号が伝達される。パチニ小体の活動をコンピュータシミュレーションしたところ、木棒の接触位置に関する情報は20ミリ秒以内に抽出されることもわかった。

一連の研究成果は、ヒトの体性感覚の働きが神経系を超え、使っている道具にまで及ぶことを示すもので、身体の欠損した部位の形態と機能を人工物で補うプロテーゼの設計手法への応用が期待されている。米ミズーリ大学の認知神経学者で義肢の設計にも携わるスコット・フレイ博士は「無感覚な物体が外界からの情報を感知し、体性感覚野にこれを伝達させる手段となりうることを示している」と評価している。