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二つのことを同時にしようとすると、どちらも中途半端になる脳の仕組みを解明

  2014年3月3日

 船橋新太郎 こころの未来研究センター教授と渡邉慶 オックスフォード大学研究員(元こころの未来研究センター研究員)は、二つのことを同時にしようとした時、それらが干渉しあってエラーの増加や反応時間の延長(二重課題干渉)が生じるしくみを、サルを用いた前頭連合野の神経活動記録による研究で明らかにしました。

 本研究成果は、米国科学誌「Nature Neuroscience」誌のオンライン版に米国東部時間2014年3月2日に掲載されました。

研究者からのコメント
  船橋教授

 二重課題干渉は限られた神経資源を二つの課題が取り合うことにより起こっていることが、本研究により明らかになりましたが、このような場面で限られた資源をうまく振り分ける仕組み(遂行機能と呼ばれ、前頭連合野の重要な働きと考えられています)はまだ明らかではありません。

 二重課題干渉の仕組みの解明は、日常場面で同時に直面するさまざまな問題の解決や判断、意思決定がどのようにして行われているのかという問いの解明に直結します。このメカニズムは私たちが行っているさまざまな認知機能の解明に不可欠であると同時に、自閉症や統合失調症などの原因究明にも役立つと考えています。

概要

 二つの課題を同時に行おうとすると、エラーが増えたり、反応時間が長くなったりする現象は二重課題干渉(dual task interference)と呼ばれ、ヒトでよく知られている現象です。「注意」「記憶」「思考」など、いわゆる認知機能を実行するために使われる脳の限られた場所(資源またはリソースと呼びます)を、二つの課題が取り合うために起こると説明されることが多いのですが、その具体的な仕組みは明らかではありません。また、ヒトを対象にしたこれまでの脳機能イメージング研究で、二重課題干渉は前頭連合野の外側部の働きと関係のあることが明らかにされていますが、この時に前頭連合野の外側部でどのようなことが起こっているのかは、明らかではありませんでした。

 本研究グループでは長年にわたってサルを用いて前頭連合野の機能を研究してきました。サルに、視覚刺激が現れた場所の記憶を行わせると、記憶の必要な期間、前頭連合野の神経細胞が持続的に活動します。この持続的活動は記憶関連活動としてよく知られています。この記憶関連活動の特徴(記憶しなければならない場所に関する選択的な活動)を利用して、本研究グループは二重課題干渉の起こる仕組みの解明を試みました。本研究では、サルに、視覚刺激が現れた場所を記憶させると同時に、別の場所への注意の維持を行わせることで、サルでも二重課題干渉(=記憶の成績の低下)が観察されることを確認しました。その後、この干渉に関わると考えられている前頭連合野外側部の神経活動のより詳しい分析を行いました。

 その結果、二重課題干渉は、二つの異なる課題の各々が、前頭連合野の共通する神経細胞集団(資源)を同時に、かつ、過剰に動員しようとしますが、資源が限られているためお互いが干渉しあい、他方の活動を制限してしまうことにより生じることが明らかになりました。

詳しい研究内容について

二つのことを同時にしようとすると、どちらも中途半端になる脳の仕組みを解明

書誌情報

[DOI] http://dx.doi.org/10.1038/nn.3667

[KURENAIアクセスURL] http://hdl.handle.net/2433/182955

Kei Watanabe & Shintaro Funahashi
"Neural mechanisms of dual-task interference and cognitive capacity limitation in the prefrontal cortex"
Nature Neuroscience Published online 02 March 2014

掲載情報

  • 朝日新聞(3月3日夕刊 10面)、京都新聞(3月3日 22面)および日刊工業新聞(3月3日 14面)に掲載されました。