虫から人間に至るまで、この100年間に神経系に関する情報を蓄積するスピードは驚異的でした。 にもかかわらず、新しい次元を研究する前に、まずそのトピックについて知っていることをすべて学ぶという知的スタイルを常に採用していたら、将来の進歩は遅々として進まなかったでしょう。 他の多くの学問分野とは異なり、神経科学では現在、次に答えるべき一連の疑問について合意しておくという贅沢は味わえません。
著者は、分割脳被験者の最初のテスト用に製作したタキストスコープの1つを展示している。
前世紀のおそらく最高の脳科学者であるロジャー W. スペリーは、常に「やってみろ」という気持ちで突き進んでいた。 そして、観察が終わるまでは文献を読んではいけない。 そうでないと、既成のドグマに目を奪われることになる」。 これは、彼が私に何度も言ったことの言い換えであり、キャルテックでののんびりした探索の日々では、私たちはこのように行動していたのです。 「5777>
スペリー研究所では、いわゆる「スプリットブレイン」(1)に関するあらゆる種類の実験が本格的に行われていました。 ネコやサルが主な動物で、結果は明快であり、くぎ付けになった。 脳の片側を感覚的な課題で訓練すると、もう片側は何もわからなくなる。 標準的な準備としては、視交叉を真ん中で分割し、片目に照射された情報が同側の半脳にのみ投影されるようにした。 そのような動物は、簡単に課題を学習し、もともと訓練されていない方の目から、簡単に課題をこなすことができるようになる。 ところが、視交叉の正中断面に加えて、脳梁と前交連を切り取ると、スプリットブレイン現象が現れるのである。 この状態では、訓練を受けていない半球は、もう片方の半脳が学習した課題を知らないままである。 まるで、1つの頭の中に2つの精神システムが同居しているような状態である。 しかし、この発見は、人間の行動に照らし合わせると、支離滅裂な印象を与える。 左手は右手が何を持っているかわからないのだろうか? 5777>
1960年、私は幸運にも、国立科学財団(NSF)の夏季研究員としてカリフォルニア工科大学に赴き、スペリー氏のもとで研究をすることになりました。 神経の特異性という問題に興味を持ち、この研究室に引き寄せられたのです。 あることがきっかけで、いつの間にか私は翌年の夏からキャルテックの大学院に通うこ とになっていました。 この患者さんは、重度のてんかんの治療のために脳梁を切断するため、脳外科医のジョセフ・E・ボーゲンが治療を行っていました。 この患者さんが実際に心を分割できる証拠を提供してくれるとは、誰も思っていませんでした。 その数週間前には、脳梁の全部または一部が欠落した先天性欠損症である脳梁発育不全の症例が研究室に入ってきており、何も異常がないように思えたのです。 大局的に見れば、世界有数の神経生物学者が関与しているとはいえ、スペリーも、まだ新米の大学院生である私も、患者を診察した経験などなかったのである。 他の人が見たら、馬鹿馬鹿しい、時間の無駄だと思うかもしれない。 しかし、キャルテックでは常に「やってみろ」という態度でしたから、そうではありませんでした。 まず、当然のことながら、術前の検査で、W.J.症例の2つの半球は正常につながっていることが確認されました。それぞれの手はもう一方の手にあるものを知っており、それぞれの視覚野はシームレスにもう一方の手につながっていました。 それ以外のことは考えられないのだ。 すべての研究が終了すると、私たちはこの研究を中断し、ヒト以外の霊長類の記憶システムや、目と手の協調に関わる皮質経路など、さまざまな研究プロジェクトに取り掛かったのです。 第二次世界大戦の退役軍人が手術から順調に回復し、再びテストを受ける準備が整ったのです。
大きなテストは、パサデナのよく晴れた日に行われました。 San Pasquale Avenueにある生物学の建物の入り口まで、W.J.は転がり込んできた。 手術から回復していないW.J.は、移動に車いすを使用していた。 ヘルメットは、発作による転倒から身を守るためにかぶっていた。 パラシュートで敵陣に飛び込んだ後、ドイツ軍のライフルの銃弾に倒れた第二次世界大戦の退役軍人が、何か深い秘密を打ち明けようとしているのだろうか? そんなことはないだろう。 朝はささやかに始まった。 建物に入るときにドラムロールはない。 実際、私は一人でテストをすることになった。 しかし、そのテストは呆気ないものだった。 それは、今日に至るまで続いている。 M.S.G.:ドットに注目すること。 M.S.G.:そう、あれは点だ……。 それを右に見てください。W.J: OK。
私は、彼が点をまっすぐ見ていることを確認し、点の右側にちょうど100ミリ秒間置かれた単純な物体、正方形の写真を点滅させます。 M.S.G.:何が見えたのでしょうか? M.S.G.:よし、もう1度やってみよう。 点を固定する。 M.S.G. :はい、そうです。 今度は固定します。
もう一度、別の四角の絵を点滅させますが、今度は彼の固定した点の左側です。このイメージは、彼の右脳、つまり言葉を発しない半脳にのみ伝達されます(2)。 W.J.は特殊な手術を受けたため、左半球との連結繊維を切断された右脳は、左脳とコミュニケーションをとることができなくなっていたのである。 このときが正念場だった。 W.J.は何を見たのですか? W.J.: 何も。
私の心臓は高鳴った。 汗が出始める。 私は今、2つの脳、つまり1つの頭の中で別々に働く2つの心を見たのだろうか。 一方は話すことができ、一方は話すことができない。 そんなことが起こっていたのだろうか。W.J.。 M.S.G.: はい、ちょっと待ってください。 各スライドには1つの円が投影されますが、それぞれの試行で異なる場所に投影されます。 M.S.G.: ビル、何か見えるものを指さしてください。 M.S.G.:はい、そして、どちらか合いそうな方の手を使ってください。 M.S.G.:点を固定する。
固定した右側に円が点滅し、彼の左脳がそれを見ることができるようになる。 右手はテーブルから立ち上がり、画面上の円があった場所を指差す。 これを、点滅した円が画面の片側に現れたり、もう片側に現れたりする試行を何度も行います。 それは問題ではありません。 円が固定の右側にあるとき、左半球によって制御された右手は円を指さします。 円が固定の左側にあるとき、それを指し示すのは、右半球によって制御される左手です。 どちらかの手が、画面上の正しい場所を指し示すのです。 つまり、それぞれの半球は、反対側の視野にある円を見ており、それぞれが制御する腕や手を誘導して、反応を示すことができるのです。 しかし、それを語ることができるのは、左半球だけなのです。 私は、かろうじて自分を抑えることができます。 ああ、発見の甘さよ」
こうして、20年後、ほとんどその日のうちに、ノーベル賞を受賞することになる一連の研究が始まりました(3)
その日の発見と、他の多くの日の発見の報告は、1962年にPNASに発表された今では古典となった論文で初めて報告されました(4)。 この論文は、人間の意識体験の根底にある脳のメカニズムについて、50年にわたる熱心な研究を開始するきっかけとなった。 外科医が一人の頭脳から二人の頭脳を作り出せるという発見が、私たち自身の中に徐々に浸透してくると、意識そのものを心理生物学者(当時はそう呼んでいた)が研究できると考えるようになったのです。 さらに患者を研究し、常に最初の発見を確認しながらも、それぞれに新しい洞察を与えてくれた。 視覚系の分裂に加え、体性感覚系、運動系、そしてさらに驚くべきことに、左脳と右脳の知覚・認知系も同じであることが明らかになったのだ。 私たちは、熱狂的なスピードで仕事を進めた。 まるで、水を張った池で釣りをするように。 年月が経つにつれ、多くの有能な若手研究者がキャルテックで研修を受け、また他の上級研究者も患者を研究するために訪れました。 私は東海岸に移り、運良くダートマス医科大学の新しい患者シリーズをテストし始めたのです。 感情や注意のプロセスなど、手術によって生じた大きな隔たりを越えて統合するこ とができる精神プロセスの種類についての知識は、意識経験の根底にある生物学について 考えるための基礎となりました。 全体として、何十もの研究が、患者の心理的な一体感が損なわれていないにもかかわらず、人間の脳が並列分散的に構成されていることを明らかにしたのです」
最初の発見は、完璧な嵐の産物だったのでしょうか。 確かに、発見、リスク、知的冒険を好むキャルテックの文化は、手に取るようにわかるものでした。 私はたまたま、数年前にハワード・テミン、マット・メセルソン、シドニー・コールマンが住んでいた由緒ある家に住んでいました。 リチャード・ファインマンはよく私たちのパーティーに顔を出していましたが、ある記念すべき夜、ファインマンは私のところにやって来て、「その後、私が物理をできると保証してくれるなら、私の脳を分割してもいい」と言ったのです。 笑って、私は “保証する “と言った。 すかさずファインマンは左手と右手を出して握手した!(笑
それから50年後、生物学の正真正銘の名士たちが、意識の生物学についてどう考えるか、という試みに着手しています(p. 18097の「Inner Workings: Discovering the split mind」をご参照ください)。 フランシス・クリック、ジェラルド・エデルマン、ウルフ・シンガー、ジャン・ピエール・シャングーなど、数名を挙げるだけでも、全員が理解に向けた探求に貢献し、促してきたのである。 私は、彼ら全員がスペリーとスプリットブレインの研究にインスピレーションを得ていたことを知っている。 今日でも、「心を分けることができるというのはどういうことか」という問いを考えることは、心を揺さぶり、挑戦的です。
脚注
- ↵1Email: michael.gazzaniga{at}psych.ucsb.edu.
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著者貢献:斉藤恭一郎、斉藤恭一郎、斉藤恭一郎、斉藤恭一郎、斉藤恭一郎(斉藤恭一郎賞受賞者)(PHP研究所) M.S.G. wrote the paper.
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The author declares no conflict of interest.
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This article is part of the special series of PNAS 100th Anniversary articles to commemorate exceptional research published in PNAS over the last century.PNAS は、前世紀にPNASで発表された優れた研究を記念する特別シリーズのひとつです。 48巻10号1765ページの付随論文「Some functional effects of sectioning the cerebral commissures in man」、18097ページのInner Workingsを参照。