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心と脳

中村 國則

心はどこにある？

„ 古代エジプトでは心臓 „ バビロニアでは肝臓 古代ギリシアのプラトンは脳 アリストテレ „ 古代ギリシアのプラトンは脳，アリストテレ スは心臓 „ 近代ではデカルトが脳

心の働き：やっぱり脳？

„ 心の機能の多くは，やっ ぱり脳が重要な役割を 果たしている „ 脳の特定の部位の損傷 が，特定の心的機能の 損傷にもつながる „ 脳画像測定技術の発展 により，脳と認知機能の 関連の検討が進む

侵襲的方法

„ まさしく脳を侵襲する＝中を直接開けてみる „ 患者の脳を死後にあける 手術中に調べる „ 手術中に調べる

脳画像測定

„ 非侵襲的方法：脳画像方法等，頭を空けないで脳の活動を調べる方法 „ 何か認知的な課題をやらせ，脳のどこが活性化しているかを調べる MRI MEG （Magneto encephalogr aph） ：磁気 いろいろあります を利用して脳 画像を測定

NIRS:The Near InfraRed Spectrometer ：近赤外光というもの を当てて血流を見て脳の状態を測る

fMRIの測定風景 _{脳を”スライス”した写真}

脳の基本構造

„ 微視的：ニューロンと呼ばれる神経細胞が集 まって出来ている→→ネットワーク構造ネットワーク構造 „ 大まかにみると，様々な部位に分ける事がで大まかにみると，様々な部位に分ける事がで きる，それぞれの部位で担っている機能が異 なっている→→脳の機能局在脳の機能局在

ニューロン(Neuron)

：脳を構成する神経細胞

„脳は，neuronと呼ばれる神経細胞が集 まって出来ている，塊というよりネットワー クとして理解できる クとして理解できる „数：成人男性の脳の中には100億から140 億個ほど „個々の神経細胞ではなく，細胞群全体の 活性化のパターンで表現？ ニューロンの仕組み

脳の機能局在

„様々な場所が、独自の役割を果たしている ようにみえる „機能が様々なところに存在している „機能が様々なところに存在している „機能局在

大脳皮質の各部位の機能

„ 頭頂連合野：”どこに”を扱う，空間の把握 „ 側頭連合野：”何を”を扱う，物体等の把握 „ 前頭連合野：一時的に情報を保存する 行 „ 前頭連合野： 時的に情報を保存する，行 動計画の立案，行動抑制 „ 視覚連合野，運動野，運動前野：その名も ずばり „ 脳梁：脳の中の太い神経右脳と左脳の情 報伝達を行なう 脳の大まかな部位と名前 脳の大まかな部位と名前 _{脳梁の位置} 脳の大まかな部位と名前 脳の大まかな部位と名前

頭頂連合野

„ 後頭葉の前方、背側で体性感覚野の後方 の領域 „ ”Where”に関する知識 „ Where に関する知識 „ 外界へのアクションに関与

脳の大まかな部位と名前 脳の大まかな部位と名前

側頭連合野

„ 後頭葉の前方，腹側の領域 „ 上は聴覚認知，下は視覚認知，形態視覚 “What”に関する知識を扱うといわれてい „ What”に関する知識を扱うといわれてい る „ “What”の中身によって活性化する部位が 違う？ 例：家具と動物 脳の大まかな部位と名前 脳の大まかな部位と名前

視覚連合野

„ その名のとおり，見ることに関連した部位 脳の大まかな部位と名前 脳の大まかな部位と名前

前頭連合野

„思考・推論に関連した部位 „一時的に情報を保存？ 作業記憶に関連するといわれている „作業記憶に関連するといわれている „脳画像を測定すると，殆どの場合光るらしい

さらに中へ：系統発生的には古い

„偏桃核(Amygdala)：感情をつかさどる？ „小脳：筋緊張・身体の平衡・協調運動に関 与 ここがやられると体のバランスなどが崩 与，ここがやられると体のバランスなどが崩 れる

分離脳

„ 左脳と右脳の情報は，脳梁を介して伝達 „ 特に視覚：目の左側で見た情報は右脳で， 目の右側で見た情報は左脳で処理される 目の右側で見た情報は左脳で処理される „ 脳梁を切断された患者は，右側に出たも のは言葉に出せるが左側に出たものは言 葉に出せない こんな顔を見 せられても・・

脳と感情

„特定の部位が様々な感情の働きと関係を もつ，そこが損傷すると感情がないかのよ うになってしまう うになってしまう „表情から感情を読み取る，自分の表情が そうであるかのような脳の反応もあり „Somatic Marker 仮説

Phineas Gage

„ １９世紀末のアメリカの炭鉱労働者 „ 優秀なリーダー，人望も厚く，有能 „ ある時事故によって鉄パイプが頭に突き刺さる， しかし幸運にも一命を取り留める しかし幸運にも 命を取り留める „ „ しかし，人間がすっかり変わってしまう：しかし，人間がすっかり変わってしまう： ¾ ¾ きまぐれで、非礼で、下品になるきまぐれで、非礼で、下品になる ¾ ¾ 辛抱強さを失い頑固になる辛抱強さを失い頑固になる ¾ ¾ 反面，移り気で優柔不断、将来の行動のプランも反面，移り気で優柔不断、将来の行動のプランも きちんと決めることができなくなる きちんと決めることができなくなる Phineas Gageの損傷部位

Somatic Marker 仮説

„ Damasio：Gageの骨と標準 的な脳のMRI画像とを重ね 合わせる Gageは前頭葉の眼窩面（前 „ Gageは前頭葉の眼窩面（前 頭眼窩回）と前頭葉の先端 部（前頭極）を損傷？ „ この部分が，人間の意思決 定に重要な役割を果たして いる？ Damasio, A

Somatic Marker 仮説

„ 情動，動機づけには常に身体的，内臓系の反応が付 随する→Somatic response „ 前頭葉腹内側部:外的な刺激とそれに伴う情動，動機 づけを連合する場所？ づけを連合する場所？ „ 連合が成立している場合，腹内側部でその連合に基 づいたソマティック反応を身体，内臓系に生じさせる信 号が出る，その信号は「良い」あるいは「悪い」という 価値を有する，その価値に従って意思決定を下す

ギャンブル課題

„Bechara et al (1994)で考案 „2種類の賭け，1つは当たると利益が大き いけど全体的には損をする もう1つは利 いけど全体的には損をする，もう1つは利 益は小さいけど全体的には得をする „前頭葉腹内側部が損傷した人は前者のか 賭けに固執する，普通の人はちゃんと前者 が損である事を学ぶ

共感する脳(empathic brain)

„ 他人の表情を見ると，自分の表情を動かしている ときと同じような部位が活性化する „ 人の心は 他人と共感できるように出来ている？ „ 人の心は，他人と共感できるように出来ている？ „ 脳のシステムは，他人の感情とシンクロできるよ うに出来ている？

Mirror Neuron

„ 他人の振る舞いに反応する神経細胞 „ サルで発見

„ 人間でもある „ 人間でもある

Mirror neuron の場所 Mirror neuronの実験

心の理論(Theory of Mind)

„ 相手の心の内容が推測できれば、その動物ある いはヒトは「心の理論」を持つ(Premack, 1978) „相手の心の内容：「何をするつもりなのか」「何を知っ る か 「何を考え る か ているのか」「何を考えているのか」 「何を推測しているのか」「何が好きなのか」 „ 4才くらいになると出来るようになる „生得的なものが影響しているといわれている 心の理論で用いる課題の説明 当然入れ替 えられた事を 知らない

心の理論にも

„独特の神経的基盤を持つ：自閉症児には 心の理論がないといわれる，自閉症は先 天性の脳の機能障害 天性の脳の機能障害 „脳画像をとると一貫して同じ所が光る 心の理論課題をやらせるときに 機能していると思われる場所 だいたい頭の 後ろの方？

脳の進化

„人間の脳は長い時間をかけて作られた „新しい機能を足す形で進化 脳幹→小脳→大脳 „脳幹→小脳→大脳 „人間は大脳がよく発達している 脳の容量は大きくなってきている 集団の 大 きさ _{人間はこの辺}

心と脳番外編～神経経済学～

神経経済学(neuroeconomics)

„ 神経の働き・脳活動から人間の経済活動 を探る „不確実な意思決定を考えるとき 脳は何をし „不確実な意思決定を考えるとき，脳は何をし ているか? „ゲーム理論的な相手の出方を伺っている時， 脳は何をしているか?

不確実性を考える脳

„曖昧さを考える時とリスクを考える時で脳の働 きが違う „曖昧さ：そもそもどの程度の確率か分からない „リスク：絶対ではないが，確率自体は分かっている „確率的な意思決定を行う問題，知識を問う問 題，他者の行動を予測する問題，などを用いて 曖昧さとリスクを区別 実験で用いられた課題：3種類の課題いずれも，上側が曖昧さ(そもそもどのような状態 か分からない)，下側がリスク(絶対ではないが，少なくともどのような状態かは分かる) を表す課題 曖昧さとリスクの場合では線条体(Striatum)の活性度も違う， また課題によって光る場所も異なる

予期された利益と得られた利益

„課題に回答することによって利益を得るか 損失を避けるかすることが出来る „回答した後 結果がフィードバックされ 利 „回答した後，結果がフィ ドバックされ，利 益を得ることが出来たか，損失を避けるこ とが出来たかがわかる „やっぱり違うところが活性化する

相手の出方を読む脳

„戦略的思考：相手がどうするかを考えた上 で自分がどうするかを決める „ゲーム理論：合理的な意思決定者同士の „ゲ ム理論：合理的な意思決定者同士の 決定がどこに落ち着くか(=均衡)を定義 „均衡を考えるには，相手の出方を伺わな ければならない →そのとき脳は何をしているか

ゲーム理論

„ 相互依存関係にある行動主体の意思決定を数 学的にモデル化する理論的枠組み „ 基本的な概念 プレイヤ ゲ ムで意思決定する主体 „プレイヤー：ゲームで意思決定する主体 „戦略：ゲームをプレイするための行動計画 „例：ジャンケンのグー，チョキ，パー „利得：ある行動に伴う結果を数値化したもの

ゲーム状況

Ａさん Ｂさん 行動1 行動2 行動1 10 5 45 15 行動2 8 6 0 41

基本的な仮定(岡田，2008より)

„ 合理的な人間である „ある明確な目標を持っていて，それを出来る 限り実現しようとする，目標志向的である 限り実現しようとする，目標志向的である „ 理性的な人間である „「もし自分が相手の立場だったらこうするだろ う」と思いをめぐらし，相手の立場に立って物 事を考えることのできる想像力がある

色々な話題が本当はあります

„ さまざまな戦略 „ ミニマックス戦略 „ 純粋戦略と混合戦略 „ ゲームの分類 „ ゲームの分類 „ ゼロ和・非ゼロ和 „ 協力・非協力 „ 展開系と正規系 „ 完全情報・不完全情報：自分の展開の歴史・及び今どの ような位置にいるかを知っている „ 完備情報・不完備情報：お互いがお互いの利得を知って いるかどうか „ 岡田章 (2008) ゲーム理論入門 有斐閣アルマ 自分の利得 相手の利得

最後通牒ゲーム

(Ultimatum Game) (1)

„ Werner Guth が考案

„ Guth, Schmittberger, Schwarze (1982)

社会的意思決定 実験経済学の方面で盛 „ 社会的意思決定・実験経済学の方面で盛 んに用いられている課題 W. Guth

最後通牒ゲーム

(Ultimatum Game) (2)

„ 2人の人が，財を分け合う „ 役割分担がある 1. 財の配分を決める人 2. その配分を受け入れるかを決める人 „ 配分を決める人はどんな配分にしてもいい，受け 入れる人はその配分が気に入らなければ拒否で きる，その場合2人とも一円ももらえない „ この状況で，「自分が配分を決める時」と「受け入 れるかどうかを決める時」で質問する 僕は9000円，君 は1000円でどう だい？ どうしょうかな？ 貰おうかな？蹴 ろうかな？ 9000 9000円円 _10001000円円

1

1万円をどう配分する？

万円をどう配分する？

配分者 受け入れ側 ここで受け入れると・・・ ここで受け入れると・・・ ここで拒否すると・・・・ ここで拒否すると・・・・ 0 0円・・・・円・・・・ 00円・・・・円・・・・

どのようにすればいい？

„配分を決める側：1円以上相手に与えれば よい←相手からすると受け入れるか0円だ から，1円でも与えられていれば受け入れ から，1円でも与えられていれば受け入れ ることが優越選択肢になる „受け入れる側：1円以上であれば受け入れ た方がいい，明らかに0円より優越してい るから

1円与えればＯＫ

„ 提案者：相手からすると1円でも与えられていれば受 け入れることが優越選択肢，だから1円与えればよし „ 受け入れ者：拒否すれば0円，1円さえ貰えれば優越 しているから1円以上であれば受け入れる 提案者 X(x>1)円与える 1円も与えない 受け入れ者 受け入れる (全額-x) 円 X円 全額貰う 0円 受け入れない 0円 0円 0円 0円 合理的な提案者であるならば，1円(あるいは最低単位)の配分を相手に与え， 合理的な受け入れ者であるならば1円以上与えられれば受け入れる 貰った方が得

ところが，実際の人間は？

„ 利己的な配分をしない „ 配分する側：なるべく公平な分配をしようと する する „ 受け入れる側：公平でない分配を拒否しよ うとする „ 人間は，公平性を重視する „ 「寡きを患えず，均しからずを患う」

罰を与える脳

„最後通牒ゲームで相手が公平な配分をしなか ったときに選択的に活性化する脳の部位がある