ヒトの視覚システムはヘビのカモフラージュを見破る
名古屋大学大学院情報科学研究科（研究科長：安田孝美）の川合 伸幸(かわいのぶ ゆき)准教授らのグループは、ヒトは姿を見分けにくい状況でも、ヘビをうまく見分け られることを明らかにしました。
川合准教授らは、ヒトを対象とした実験を行い、もっとも見にくい状況化において、 ヘビ、ネコ、トリ、サカナの写真のどれが認識できるかをテストしました。それぞれ ４種類ずつ用意し、ヘビ、ネコ、トリ、サカナの写真を、輝度等の物理的な情報を変 えずに 5%刻みでノイズを混ぜて、見やすさの段階が異なる一連の写真を作成しまし た（図２参照）。どの動物が写っているかの判断を、もっとも見にくい写真（95%ノイ ズ）からはじめ、順にノイズを少なくして行きながらさせたところ、ヘビは他の動物 に比べてよりノイズの多い条件でも正しく見分けられました。このことは、ヒトの視 覚システムが、見分けにくい状況においても効率的にヘビを見分けられることを示し ています。
これまでに川合准教授らは、生まれてから一度もヘビを見たことのないサルがヘビ の写真を早く見つけることや、３歳の子どもでも同じようにヘビの写真を早く見つけ ることを示し、ヒトにはヘビを素早く見つける視覚システムが備わっていることを明 らかにしてきました。これはヒトの祖先であった霊長類が、樹上で暮らしているとき に 唯 一の 補食 動物 がヘ ビ であ った ため に、 脳 内で ヘビ に対 して 敏 感に 反応 する 領域
（視床枕）が発達し、恐怖を感じる領域の扁桃体に大脳皮質を経由せずに直接情報を 伝えるために、すばやく反応できるようになったと考えられています。しかし、多く のヘビは身体を葉や石に隠して、近づいてきた獲物を補食します。そのため、ヘビの 体色は葉や石にカモフラージュしやすいような模様になっています。ヒトの祖先は、 ヘビをすばやく見つけるだけでなく、ヘビのカモフラージュを見破る必要があると考 えられていましたが、今回の実験で初めてヒトの視覚システムは背景から見分けにく い（カモフラージュされた）ヘビを効率的に見分けられることを示しました。 この ことから、ヒトの祖先は主な補食動物であったヘビに対抗するために視覚システムを 進化させた可能性が考えられます。今後は、サルなどで同じような仕組みがあるかを 確かめる予定です。
本研究成果は、２０１６年１０月２６日（米国東部時間１４時）発行の科学誌「PLoS ONE」に掲載されました。
＜研究の背景と経緯＞
霊長類が脳（とくに視覚系）を発達させた要因として、かつては果実食への移行や、 比較的近年では社会的な交渉のためとの説が唱えられていました。しかし近年では、毒 ヘビのいない地域での霊長類の視覚が劣ることや、ヘビを見たことのないサルでもヘ ビをすばやく見つけることなどから、霊長類はヘビを検出するために脳（とくに視覚シ ステム）を大きくしたとのヘビ検出理論（Isbell, 2009）が提唱されており、多くの実 験結果によって支持されています。
ヒトの祖先は、およそ6500万年前ころから樹上で放散適応を始めました。樹上の霊 長類を補食できるのは猛禽類と大型のネコ科の動物、ヘビだけでしたが、30 mを超え る枝の生い茂ったところで暮らす霊長類まで近づけるのは、ヘビくらいしかいないと 考えられています。そのため、霊長類の祖先は主たる補食動物であるヘビを、すばやく 効率的に見つける必要があったと考えられています。
これまでに川合准教授らは、３歳の子どもでも多くの花の写真から１枚だけあるヘ ビの写真を、その逆の組み合わせ（多くのヘビから１枚の花を見つける）よりも早く見 つけることや、生まれてから一度もヘビを見たことのないサルが同じようにヘビの写 真を素早く見つけることを示し、ヒトやサルにはヘビを素早く見つける視覚システム が備わっていることをあきらかにしてきました。
しかし、ヘビはネコ科の動物のように獲物を追いかけるのではなく身を隠して獲物 が近づくまで待ちます。多くのヘビは身体を背景と見分けにくくするカモフラージュ を使っています。ヒトは、はたして見分けにくい状況で、ほかの動物よりも効率的にヘ ビを発見できるかは不明でした。
＜研究の内容＞
本研究では、大学生・大学院生を対象に実験を行いました。実験では、自然な背景で 写っているヘビ、ネコ、トリ、サカナの写真をそれぞれ４種類ずつ用意し、平均輝度や コントラスト、空間周波数などを保ったままノイズをまぜる技術を使い、95%から0% まで5%きざみでノイズを含ませた写真のセットを用意しました。それらのセットをノ イズの多いほうから少ないほうに順に提示し、そのたびにどの動物（ヘビ、ネコ、トリ、 サカナ）だと思うかを判断させました。その結果、ヘビはほかの動物の写真よりもかな りノイズの多い状況でも正しく見分けられることがわかりました。
このことは、ヒトの視覚システムが、見分けにくい状況においても効率的にヘビを見 わけられることを示しています。このことはヘビを見分けることが、視覚システムの進 化の原動力の少なくとも一部であったことを示唆しています。
＜今後の展開＞
本研究の成果は、ヒトの視覚システムの進化を解明する一助となり得るものです。ヒ トの祖先であった霊長類とヘビは、それぞれ互いに進化し合って来たと考えられてい ますが（たとえば、ヘビが毒を進化させたり、待ち伏せ戦略を採用したり）、ヒトの祖 先の視覚システムに対してヘビを見分ける淘汰圧（必要性）があったことが考えられま す。
今後は、ヘビのどのような身体特徴に対してヒトやサルはヘビを見つけているのか を調べる研究や、サルでもこのように見分けにくい状況のヘビを効率的に見分けられ るかを検討する研究が想定されます。今後は、ヘビを見分けるより詳細な神経機構が解 明されることが期待されます。
＜参考図＞
図１ 実験の結果：それぞれの動物の写真を正しく判別した正答率。横軸は左からノイ ズが多く右に行くほどノイズが少ない。ヘビの写真に対してノイズの多い段階で高い 正答率が示された。
図２ 実験で用いた写真の例：ヘビの写真に段階的にノイズが含まれている
図３ 実験で用いた写真の例：ネコの写真に段階的にノイズが含まれている
＜用語解説＞ 注１）扁桃体
大脳皮質より下部にある、情動の処理を担う辺縁系と呼ばれる神経細胞核の１つ。ほ ぼすべての感覚情報が集まり、大脳皮質のさまざまな領域との連絡がある。おもに情動 処理を担い、とくに恐怖や怒りなどの処理・反応では中心的な役割を担う。
注２）ヘビ検出理論
米国の人類学者 Lynne Isbellが提唱した仮説。霊長類の脳が大きくなったのは、ヘ ビを見つけるために視覚野などを大きくした結果と主張する。同じ身体の大きさでも、 毒蛇がいない地域の霊長類の脳は相対的に小さいこと等、人類学、生態学の証拠をあげ ている。
＜論文名＞
“Breaking Snake Camouflage: Humans Detect Snakes more Accurately than Other Animals under less Discernible Visual Conditions”
（ヘビのカモフラージュを見抜く：ヒトは見えにくい状況においてもほかの動物に比 べてヘビを正確に検出する）
Kawai, N., & He, H. (2016). PLoS ONE
