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自分の「脳」について、どの程度ご存知ですか?奇妙かつ興味深い36の事実

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本記事は、35+ Weird and Interesting Facts About Human Brain
翻訳・再構成したものです。
配信元または著者の許可を得て配信しています。

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読了時間 : 約9分38秒

研究者たちは毎日のように脳の働きについて新しいことを学んでいます。脳科学の分野はまだ始まったばかりですが、急速に発展しており、昨日の脳の事実を今日の脳の神話に変えています。

 

私たちは脳のおかげで、思考し、創造し、感じることができます。そして、憶え、保存し、記憶として取り出すことができます。この記事では、あなたの心の奥底を探るために、科学に裏打ちされた最も興味深い脳の事実をご紹介します。その中には、思わず立ち止まって考え込んでしまうものや、畏敬の念を抱くものもあります。では、始めましょう…

 

1. 疲れている脳

脳は、疲れているときほど創造的な仕事をします。これはおかしいと思うかもしれませんが、その理由を考えてみると、実は理にかなっているのです。

 

革新的な仕事をしようとする場合、脳が効率的に機能していないときや、より疲れているときのほうが、実は運がいいのです。そういうとき、脳は雑念を取り除いて特定のタスクに集中することが苦手です。また、概念やアイデアのつながりを記憶することも必要になります。

 

革新的な仕事では、新しいつながりを作り、新しいアイデアを受け入れ、新しい方法で考えることが必要だからです。ですから、創造的なプロジェクトに取り組む際には、疲れた脳の方がずっと役に立ちます。慌ただしい一日の後にシャワーを浴びていると、素晴らしいアイデアが頭に浮かんでくるのは、そのためです。『サイエンティフィック・アメリカン』誌の記事には、創造的思考にとって気晴らしがいかに良いことであるかが説明されています。

 

2. 恋する脳

研究者のヘレン・フィッシャーは、情熱的な恋愛をしている人の脳で何が起こっているのかを解明するために、学問的な生涯を費やしてきました。その結果、恋愛の対象者に意識を集中させると、脳の各部位が活性化することを発見したのです。

 

彼女は、こういった恋愛中の人々においては、尾状突起(原始的な爬虫類の脳の一部)が非常に活発であることを発見しました。ドーパミンとノルエピネフリンの生成に関連する脳領域が点灯します。どちらも興奮や快楽に関連する化学物質です。恋人たちが一晩中話したり、夜明けまで歩いたり、仕事やライフスタイルを変えたり、互いのために死ぬことさえあるのは、そのためです。

 

3. ストレスは脳の大きさを変える

ストレスによって脳の大きさが減少する兆候を示した研究結果があります。ストレスが長期的に脳に影響を及ぼす可能性があると考えるのは、非常に恐ろしいことです。ある研究では、慢性的なストレスにさらされたネズミの脳の海馬(記憶を形成するのに不可欠な部分)が実際に縮小していることがわかりました。

 

また、母親から引き離され、仲間に6カ月間育てられたサルを対象にした研究もあります。彼らのストレスに関連する脳の領域は、数か月間通常の社会的状況にあった後でも依然として拡大したままでした。

 

4. 脳の部位

人間の脳を真ん中から切り分けると、大脳皮質の2つの半球が残ります。それぞれの半球には4つの葉があります: 前頭葉(Frontal lobe)、側頭葉(Temporal lobe)、頭頂葉(Parietal lobe)、後頭葉(Occipital lobe)です。前頭葉は意思決定に、後頭葉は視覚に特化しているなど、ある特定のことに特化しています。さらに、脳には大脳辺縁系のような深い構造もあり、長期記憶に重要な役割を担っています。

 

5. 脳はマルチタスクを行えない

ほとんどの人は、2つ以上のタスクを同時にこなせると思っていますが、実は人間の頭ではマルチタスクは不可能であることが判明しました。私たちが行っているのはコンテキストスイッチと呼ばれるもので、異なる活動を同時に行うのではなく、素早く切り替えて行き来しているのです。

 

6. 仮眠は脳のパフォーマンスを向上させる

睡眠が脳にとっていかに重要であるかは周知の事実ですが、仮眠についてはどうでしょうか?短時間の睡眠は本当に有効で、脳の日常的なパフォーマンスを向上させる可能性があることが判明しました。記憶力を高め、学習能力を向上させることができるのです。

 

最近の研究によると、仮眠中は右脳が左脳よりもはるかに活発に活動するそうです。人口の95%は右利きで、脳の左側が最も優位ですが、睡眠中は常に右側がより活発な半球となっています。左脳が休んでいる間に、右脳は一時記憶領域を整理し、情報を長期記憶領域に押し込み、その日の記憶を固めているのです。

 

7. 穿孔手術

これは古い外科手術で、頭痛や脳の病気を治療するため、あるいは「悪霊」を頭から追い出すために、人間の頭蓋骨に穴を開けたり削ったりする手術のことです。トレフィンと呼ばれる器具で頭蓋骨を丸く切り取るのですが、それは極めて痛いプロセスです。

 

8. 脳にある「快中枢」

脳には快中枢があり、何かを楽しいと感じると、同じ快楽的な行動を再び行いたいという欲求を強めます。これは報酬回路と呼ばれ、性行為から笑いや、特定の種類の薬物使用まで、あらゆる種類の喜びが含まれます。

 

9. 内向性と外向性は、脳の配線の違いによる

内向的な人と外向的な人の脳には、違いがあります。その違いは、脳が刺激をどう処理するかに由来しています。私たちの脳に入ってくる刺激は、性格によって異なる方法で処理されます。内向的な人の場合、刺激は、脳の計画、記憶、問題解決に関連する領域で、長く複雑な経路を通ります。

 

一方、外向的な人の場合は、ずっと短い経路を通ります。刺激は、味覚、触覚、視覚、聴覚などの感覚処理を行う領域を通過します。さらに、ドーパミン作動系も異なり、外向的な人の脳を、新しさを求め、リスクを取り、見慣れない状況や驚きのある状況を他の人よりも楽しむ方向に向かわせます。

 

10. 脳に「時間がゆっくり流れている」と思わせる

新しいことをすると、脳に時間がゆっくり流れていると思わせることができます。脳は、新しい情報を大量に受け取ると、そのすべてを処理するのに時間がかかります。この処理に時間がかかればかかるほど、その時間は長く感じられます。例えば、生命の危機や事故が発生すると、私たちは本当に注意を払うようになり、より多くの経験を記録するため、その時間を長く記憶するようになります。

 

一方、脳が処理するものが少なければ、時間はより速く進むように思われます。同じ時間が短く感じられるようになるのです。このような現象は、たいていの場合、以前処理したことのある、なじみのある情報をたくさん取り込むと起こります。

 

11. 皺(しわ)のお陰で頭が良くなる

人間の脳の表面は、深い裂け目、脳回と呼ばれる隆起、溝と呼ばれる小さな深い皺によって複雑な構造になっています。この表面は大脳皮質と呼ばれ、約1,000億個の神経細胞を含んでいます。折れ曲がり、蛇行した表面は、脳がより多くの表面積を詰め込むことができ、処理能力がより高くなります。

 

12. チョコレートの香りで脳波が乱れる

チョコレートの香りはシータ脳波を増加させ、くつろぎを誘発します。また、アルファ波とベータ波の活動も高めます。アルファ波は、リラックスしていても起きている成人によく見られ、ベータ波は、暗算などをしているときに見られます。

 

13. 脳細胞はすべて同じではない

脳内には1万種類もの神経細胞が存在しますが、一般的には、感覚情報を伝達する感覚神経細胞、運動情報を伝達する運動神経細胞、異なる種類の神経細胞間で情報を伝達する介在神経細胞の3種類です。

 

14. 脳細胞のほとんどは、神経細胞ではない

神経細胞は、人間の脳細胞のわずか10パーセントを占めるのみです。脳の重さの半分を占める残りの90パーセントは、グリア細胞(ギリシャ語で「接着剤」の意味)と呼ばれています。グリア細胞の役割は、余分な神経伝達物質を取り除くことから、免疫保護、シナプス(神経細胞間の接続)の成長と機能の促進や調節まで、多岐にわたります。

 

15.脳の結合

記憶を形成するたびに、新しい脳の結合が生まれます。人間の脳には何兆個ものシナプスがあり、柔軟で複雑なネットワークを形成しているため、私たちは行動し、感じ、考えることができるのです。神経毒や病気によるシナプスの劣化は、認知障害、気分の変化、記憶喪失につながります。

 

16. 脳の変化は止まらない

2007年に発表された脳卒中患者の事例から、成人の脳は子供のように新しい神経回路を作ることができる可能性があることがわかりました。成人の脳の視覚中枢は、損傷した経路を克服するために神経的に自己認識することができ、その結果、視覚の知覚が改善されます。さらに、瞑想に関する研究により、精力的な精神トレーニングが脳の構造と機能の両方を変えることができることが示されました。

 

17. 男性の脳と女性の脳は似ている

男性ホルモンと女性ホルモンは脳の発達に異なる影響を与え、画像研究により、痛みの感じ方、ストレスへの対処、社会的判断の仕方などに男女の脳の違いがあることがわかっていますが、これらの相違が遺伝によるものか経験によるものかはわかっていません。

 

『Psychological Bulletin』誌(2010年1月号)に掲載された研究では、69カ国の約50万人の少女と少年を分析した結果、数学の能力に全体的な差はないことが判明しました。

 

18. ミスをする人は好感度が高い

プラットフォール効果【元々の評価が違うと、同じ事が起きても違う評価をされる現象】により、ミスをした後、その人の魅力は増加または減少します。基本的に、ミスをしない人は、時々ミスをする人よりも魅力的でなく好感が持てないと認識されます。

 

19.脳の重さ

平均的な成人の脳の重さは1.2kg~1.4kgで体重の約2%、体積は女性で約1,130cm立方センチメートル、男性で1,260cm立方センチメートルです。そのうち乾燥重量は60%が脂肪で、脳は最も脂肪の多い臓器です。頭蓋の中身は約80%が脳で、残りは神経組織を緩衝する液体、脳脊髄液で構成されています。その脳液と血液をすべて混ぜ合わせると、約1.7リットルになるそうです。

 

20.発汗で一時的に縮小する脳

1時間半の発汗で、脳は一時的に1年分の老化と同じくらい縮小する可能性があります。キングス・カレッジ・ロンドンの精神医学研究所の研究者たちは、90分間のサイクリング後のティーンエイジャーの脳を調査しました。その結果、厚着したサイクリストたちは、発汗で体重が約2ポンドも減り、脳組織が頭蓋骨から収縮していることがわかりました。さらに、たった5分酸素がないだけで脳にダメージを与えることができるのです。

 

21. 人間の脳は固形ではない

脳はゼラチンのように柔らかくふにゃふにゃしており、非常に壊れやすいのです。外科医が半球切除術(様々な発作性疾患の治療に用いられる)を行う場合、発作を止めるために脳の半分を切除あるいは無効化します。意外にも、人格、記憶、ユーモアに対して、長期的に大きな影響はありません。

 

22. 脳の記憶容量

脳には約10億個の神経細胞があり、それぞれの神経細胞は他の神経細胞と約1,000個の結合を形成しています。それぞれが一度に多くの記憶を助けるように結合することで、脳の記憶容量は指数関数的に2.5ペタバイト(正確ではありません)にまで増加します。つまり、脳は300万時間分のテレビ番組を保存できることになります。その記憶容量を使い切るには、300年以上テレビをつけっぱなしにする必要があります。

 

23. 記憶は場所というよりは活動である

ある特定の記憶は分解され、脳の様々な場所に分布しています。それを思い出すと、個々の断片から再構成されます。

 

24.脳のパワー

人間の脳は、RMR(安静時代謝量:1日何もしないで過ごすと消費されるエネルギーの総量)の20%を必要とします。安静時代謝量の平均が1,300kcalだとすると、脳はそのうちの260kcalを吸収して、物事を整理していることになります。

 

24時間で1,300kcal=1時間あたり54.16kcal

 

1時間あたり15.04kcal=1秒あたり15.04グラムカロリー=1秒あたり62.93ジュール

 

1秒間に62.93ジュール=63ワット(概算)

 

63ワットの20%=12.6ワット

 

つまり、脳は約12ワットの電気を発生させていることになります。この量は、脳が複雑な作業をする場合、25ワットまで増加する可能性があります。これは、低ワット数のLED電球に電力を供給するのに十分な量です。

 

25. 脳細胞は自分自身を共食いする

食事を摂らないと、脳内の飢餓を誘発する神経細胞が自分自身の一部を食べ始めます。この自己共食いの行為によって、食事を促すための空腹信号が発せられます。これが、ダイエットを継続するのが苛立たしいほど難しい理由の説明です。

 

26. 私たちは脳を100%使っている

アルベルト・アインシュタインをはじめ、多くの人が「私たちは脳の10%しか使っていない」と誤解しています。実は、私たちは脳のほぼすべての部分を使っており、ほとんどの部分は(睡眠時間も含めて)常に活動しています。細胞のほとんどは、心拍数や夢など、無意識の活動をコントロールするために使われているのです。

 

また、右脳型や左脳型というものは存在しません。私たちは右脳型でも左脳型でもなく、「全脳型」なのです。

 

27. アルコールは記憶に影響を与える

アルコールは主に、新しくて長い記憶を形成する能力を阻害します。アルコールの摂取量が増えるほど、記憶障害の程度も大きくなります。もし、飲酒した翌日に、前の晩の出来事を覚えていないのなら、それは忘れてしまったからではありません。体内のアルコールが、脳を記憶形成不能にしたのです。

 

28. バックアップ用の脳

頭の中にある脳が唯一の脳ではありません。お腹の中には「第二の脳」があり、気分や食べるもの、かかる病気の種類、そして決断に影響を与えているのです。胃には10万個の神経細胞があり、腸内細菌は「幸せ分子」セロトニンを含む30以上の神経伝達物質を作る役割を担っています。

 

29. アルベルト・アインシュタインの脳の逸話

アインシュタインは生前、自分の遺体を完全に火葬にすることを希望していました。しかし、プリンストン大学の病理学者トーマス・ハーヴェイは、検死解剖中に脳を取り出し、地下室の瓶の中に40年間保管しました。そして、その脳を切り刻み、様々な研究をさせるべく様々な科学者に送りました。

 

1999年、アインシュタインの脳は、数学的・空間的能力に関連する脳の一部である頭頂葉に異常なひだがあることがわかりました。また、脳のある部分には、神経細胞に対してグリア細胞が多く存在していました。

 

30.脳の発達

脳は成長の過程で驚異的なスピードで発達し、1分間に25万個の神経細胞が追加されます。2歳までに、脳は成人の約80%の大きさになります。

 

31.脳の情報の伝達速度

脳の情報は、神経細胞の種類によって異なる速度で伝わります。これらの信号は、時速1km程度の遅いスピードから、時速268km程度の速いスピードで移動することができます。さらに、神経細胞は1秒間に1,000個の神経インパルスを伝達することができます。

 

32.脳の活動

世界で4番目に強力なスーパーコンピューター(日本が開発)が、人間の脳の活動のわずか1秒分だけをシミュレートするのに、40分もかかりました。このコンピューターは、705,024個のプロセッサーコアと140万GBのRAMを搭載しています。現在、臓器の活動をリアルタイムでシミュレーションできるコンピューターは存在しませんが、インテルは2018年までにそのようなマシンの運用を目指すと述べています。

 

33.電波の影響

世界保健機関(WHO)によると、携帯電話の長期使用は脳腫瘍のリスクを著しく高めるとされています。しかし、現在の研究証拠の優勢では、国際的なガイドラインで定められたレベル以下の電波にさらされることは、一般的な人々に健康上の問題を引き起こさない、と示唆されています。

 

34. 電波を発信する脳

人間の脳は、測定可能な電気波を送る電波発信器でもあります。実際、死後37時間もの長い間、この信号を送り続けます。

 

35.脳は痛みを感じない

どんな種類の痛みも脳で処理されますが、脳には痛覚受容体がなく、痛みを感じません。脳は痛みを感知するための道具に過ぎないのです。これは、患者が起きている間に、いやな気分や痛みを感じることなく脳手術を行うことができることを説明しています。

 

36.思考

平均的な脳は、1日に25,000から50,000もの思考を生み出しています。そのうちの70%はネガティブな思考であると言われています。また、脳内では1秒間に10万回以上の化学反応が起こっています。

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