子どもの脳研究

ヒトの認知機能についての最近の研究を紹介していますが、この認知機能と脳には対応関係があります。おおまかに言うと、後頭葉は視覚に関する情報処理を、側頭葉は聴覚情報や社会的情報の処理を、頭頂葉は体性感覚に関する情報処理を、前頭葉は実行機能などの情報処理を行なっていることが知られているようです。このように、それぞれの機能が、それぞれの脳領域に分散していることを脳の機能局在と言うそうです。そのため、例えば、視覚野を損傷すると、、視覚情報の処理に問題を抱えることになるのです。

ただし、脳のひとつの領域だけがある認知機能を担っているわけではなく、様々な脳領期が関連することで、ある機能が実現されていると言います。またある領域が、複数の機能と関連していることも少なくなく、機能局在の考え方はわかりやすいのですが、あまり単純に考えてしまうと心と脳の関係を誤って捉えてしまうことになると森口は危惧しています。

脳の研究では、色々な問題があるようです。まず、基本的に人間を対象とした研究では、医療上の理由がないと実施できません。伝統的に人間を対象にした研究で用いられるのは、神経心理学的手法だそうです。これは、脳腫瘍や事故などで脳の一部を損傷した患者さんを対象にした方法です。この研究事例は、よく耳にします。たとえば、ある患者さんの脳領域が一部損傷して、その患者さんの認知機能の一部が失われた場合、その脳領域と認知機能とが関連すると推測します。この手法は、人間の脳と心の機能を探る上で、最も直接的で因果的な関連を調べられるのです。

子どもを対象にした研究は、その中でも最も困難であると言われています。その中で、脳波を計測する手法が一般的だそうです。ただし、ニューロン一つ一つの活動は計測できないそうです。現在、人間を対象にした脳研究を引っ張っているのは、fMRIという機能的磁気共鳴画像法を使用して行なわれることが多いのですが、この検査は、MRIが密閉された空間なので乳幼児への適応が難しいという問題点もあるそうです。しかし、近年は、様々な工夫をして乳幼児の脳活動を計測した研究も報告されているそうですが、私も以前のブログでも紹介したように、6歳以下の子どもにfMRIは推奨できないという主張もあり、まだまだ容易ではないというのが現状です。

そこで、森口をはじめとして、多くの研究者が使っている手法は、安静時と課題時の酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの変化量を用いる方法だそうです。ある脳領域を使っているとその領域における酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンの量は変化しているため、課題時の方が、ヘモグロビンの変化が顕著になるというわけだと言うのです。

脳の発生は、受精後3週間程度で神経管という管状の構造が形成されるところから始まります。この神経管に3つの脳胞と呼ばれる隆起部分ができ、これらの脳胞が、前脳、中脳、菱脳に分化していきます。前脳は大脳と間脳へさらに分化し、菱脳は橋や小脳などへと分化していきます。

ニューロンは、脳室帯にある神経前駆細胞が分裂することによって生み出されます。誕生したニューロンは、それぞれの最終目的地まで移動します。多くの場合、ニューロンは、そのニューロンよりも後に誕生したニューロンによって押し出されるようにして目的地までたどり着きますが、大脳皮質のニューロンは、新しいニューロンが自ら能動的に目的地まで移動するのだそうです。