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PART 3 — はたらき

感じる

前の二部では、電気の信号が細胞の中を走り、シナプスで化学の言葉に持ち替えられ、また電気に戻っていくという、脳の配線と文法を追ってきた。この第3部からは、その配線の上に立ち上がる働きを見ていく。まず取り上げるのは「感じる」ことだ。光や音、圧力といった外界の出来事が、どうやって「見える」「聞こえる」という経験に変わるのかをたどる。

この章の要点

受容器から、皮質まで

光そのものも、空気の振動も、皮膚にかかる圧力も、それ自体はただの物理現象であって、意味も色も持たない。それが「感じる」何かになるには、まず物理的な刺激を電気信号に変える入口が要る。その役目を担うのが受容器だ。

感覚受け取る細胞電気に変えるもの
視覚網膜の光受容細胞光
聴覚内耳の有毛細胞空気の振動
触覚皮膚の受容器圧力・振動・温度
嗅覚・味覚鼻や舌の受容器化学物質の形

第2部で見た、膜電位が閾値を越えるかどうかというあの仕組みは、実はこの入口の時点からすでに動き出している。

受容器で生まれた電気信号は、軸索を伝わり、シナプスを渡りながら脳の奥へと運ばれていく。その道のりは、おおむね四つの段をたどる。

  1. 受容器

    光・音・圧力・化学物質を、電気信号に変える入口。

  2. 視床

    ほとんどの感覚が通る中継点。ただの通り道ではなく、どの情報をどれだけ先へ通すかを調整する関所でもある。

  3. 一次感覚野

    感覚ごとに行き先が決まっている。視覚は後頭葉、聴覚は側頭葉、皮膚感覚は頭頂葉。第1部で見た脳の地図の上に、専用の受け皿が用意されている。

  4. 連合野

    ここで、ほかの感覚や記憶、文脈と組み合わされる。一次感覚野に届いた時点では、まだ「感じる」処理は終わっていない。

途中で経由する視床は、覚醒の度合いや、いま何に注意が向いているかに応じて、通す量を絶えず変えていると考えられている。眠っているあいだに物音が聞こえにくいのは、ここが絞られているからだ。

ところで、どの受容器が発火したかによって、その先の道筋は最初から決まっている。光受容細胞が拾った信号は必ず「見える」側の道を、有毛細胞が拾った信号は必ず「聞こえる」側の道をたどる。

信号そのものは、どちらもただの電気的な興奮にすぎず、色も音色も乗ってはいない。

中身が違うから見え方が違うのではない。どの配線を通って、どこに届くかが違う。

色・形・動きは、別々に処理される

一次感覚野に届けば、あとは一枚の完成した映像として脳のどこかに映し出される——そう考えたくなるが、実際の仕組みはもっと分業的だ。

視覚を例にとると、一次視覚野で処理された情報は、その先で色を扱う領域、形や輪郭を扱う領域、動きを扱う領域、奥行きを扱う領域へと枝分かれし、それぞれがほぼ同時に処理を進めていく。

四つの処理が、同時に走る 一次視覚野 色 形 動き 奥行き ひとつの視界として経験される どう束ねられるのかは、まだ分かっていない
四つの属性は別々の場所で並行して処理される。それが一つの視界にまとまる仕組みは、感覚の研究に残された大きな謎のひとつ。

この分業はかなり厳密に成り立っている。ある領域が損傷を受けると、形も色も普通に見えるのに、動きだけがコマ送りのようにしか見えなくなる——そんな症例が知られている。

脳のどこかに、映像が映るスクリーンがあるわけではない。

色の情報も、形の情報も、動きの情報も、それぞれ別の場所で、別々の時間経過をたどりながら処理されている。それでも私たちの経験としては、矛盾のない、なめらかな視界として感じられる。

色のついた四角形を思い浮かべてみてほしい。色を扱う場所と形を扱う場所は別々でも、私たちはそれを、赤さと四角さがバラバラの何かとしてではなく、ひとまとまりの物として経験する。バラバラに処理されたはずの属性が、どうやって一つの物として結びつけられるのか。この問いは、今も答えが出ていない。

ここで押さえておきたいのは、「感じる」という経験が、どこか一箇所でまとめて作られているのではなく、複数の並行した処理の合成として立ち上がっている、という点だ。第1部で見た「つながりが機能をつくる」という話と、根は同じところにある。

嗅覚だけが、違う道を通る

ここまで見てきた「受容器から視床を経て一次感覚野へ」という道筋には、例外がひとつある。嗅覚だ。

嗅覚だけが視床を通らない ほかの感覚 受容器 視床 感覚野 嗅覚 嗅覚受容器 視床を通らない 扁桃体・海馬
においの信号だけが中継所を経ず、情動と記憶にかかわる部位へほぼ直接つながっている。

視覚や聴覚、皮膚感覚の信号はほぼ例外なく視床を経由する。ところが嗅覚の信号は視床を経ずに、感情の処理にかかわる扁桃体や、記憶にかかわる海馬へとほぼ直接つながっている。

この配線の違いは、嗅覚という感覚の性質によく表れている。特定のにおいをかいだ瞬間に、それにまつわる感情や、忘れていたはずの記憶が、理屈抜きに一気によみがえる。多くの人に覚えがあるはずだ。中継点を経ないぶん、においは感情や記憶と結びつきやすい近道を持っている、と考えることができる。

この違いは、嗅覚が進化的に古い感覚であることと無関係ではないとされる。においを手がかりに危険や食べ物を判断する仕組みは、視覚や聴覚がいまの形に発達するより前から、脳の奥深くに組み込まれてきた回路だ。

感情と記憶をつかさどる部位のすぐそばに、においの経路が直結している。その名残だとする見方もある。記憶がどう作られ、どう呼び戻されるのかは、次の章で詳しく見ていく。

日常に出るところ — 見ているのに、見ていない

受容器から連合野まで、脳には膨大な量の感覚情報が絶えず流れ込んでいる。だが、その全てが意識に上るわけではない。視野に入っている情報のうち、意識が向いているのはごく一部で、あとになって記憶に残る範囲は、それよりさらに狭い。

視野・注意・記憶の三層 視野に入っている 意識が向いている 記憶に 残る およそ200度 一日のほとんどは、ここまで届かない
広く受け取り、狭く選ぶ。選ばれなかったものは、見えていなかったのとほとんど同じことになる。

視野に入っていることと、見えていることは、同じではない。

この選別は、日常のあちこちに顔を出す。探しものが視野のど真ん中に映っていても、注意がそこに向いていなければ気づかない。誰かに指摘されて初めて「あった」と気づく、という経験をした人は多いはずだ。

スマートフォンの画面に気を取られているあいだ、隣で話しかけられた言葉がまったく耳に入っていなかった、というのも同じ構造で説明できる。鼓膜は確かに振動している。それでも注意という狭い窓を通らなかった情報は、意識の上では存在しなかったことになる。

運転中に助手席の相手と話し込んでいて、信号が変わったことに気づくのが一瞬遅れるのも、同じ理由による。目は前方を向き、光は網膜に届いているのに、注意の窓が会話に占められている。

錯視も、脳の失敗というより、この処理のしかたの副産物と捉えたほうが実情に近い。感覚器から届く情報は断片的で、しばしば曖昧さを含む。脳はそこに経験則を補いながら、もっともらしい解釈を組み立てている。

その補い方が、特定の図形や配置のもとで実際の形とずれる——それが錯視の正体だ。ふだん世界がゆがまずに見えているのは、この補完がほとんどの場面でうまく働いているからで、錯視はそれがたまたま裏目に出ただけの現象にすぎない。

目撃証言が当てにならないとされるのも、根は同じところにある。「見た」という感覚がどれほど鮮明でも、それは受容器の受け取った情報がそのまま保存されたものではない。注意によって選び取られ、思い出すたびに手を加えられてきた結果だ。

見る、という一見単純な行為の裏側には、受容器から連合野まで続く長い道のりと、そのどこで何が選ばれ、何がこぼれ落ちたかという選別の履歴が、いつも隠れている。次の章では、選び取られた経験のうち、何が記憶として残るのかを見ていく。

この章のことば
受容器
光・音・圧力・化学物質を電気信号に変える入口。
視床
嗅覚以外のほぼすべての感覚が通る中継点。通す量も調整する。
一次感覚野
感覚ごとに決まった、皮質の受け皿。
連合野
複数の感覚や記憶、文脈を組み合わせる領域。
並行処理
色・形・動きなどを、別々の場所で同時に扱うこと。