数字をスパゲッティと認識する脳の医学的謎を解明

RFS と呼ばれる患者は数字を見ても、目に映るのは「スパゲッティ」だけです。

1 つの円が別の円の上に浮かんでいる絵を見せると、彼は 2 つの円に見えます。しかし、円が 8 の字型に見えるほど近づくと、スパゲッティのように見えます。

RFS は 2010 年、60 歳のときに大脳皮質基底核症候群を発症しました。これは、年間 10 万人に 1 人未満が罹患する、脳の皮質と基底核の一部が破壊されるまれな進行性変性疾患です。頭痛、視力喪失、記憶喪失が 1 年ほど続いた後、RFS は筋肉の震え、歩行困難、そしておそらく最も奇妙なことに、数字が見えなくなる症状が出始めました。専門家は彼の数字の混乱を「数字変視症」と名付け、彼の症状が人間の知覚のより深い理解につながることを期待しています。

「数字が見えにくいというのは、正確ではない」とハーバード大学の神経心理学者で、RFS の症例をまとめた PNAS の新しい論文の主執筆者の一人であるテレサ・シューベルト氏は言う。数字が見えにくいということは、RFS は数字を普通に見ているが、認識できないだけだということだ。実際、RFS が見ている数字はどれも、まるで「スパゲッティの皿」のように、ランダムに絡み合った線の集まりのように見えるのだと同氏は言う。論文の中で研究者らは、RFS がフォームの 8 の字を持ち、「言葉にならないほど奇妙だ」と言っている様子を描写している。

数字が歪むだけでなく、その歪みは毎回ランダムに変化します。ある場合の 8 の「スパゲッティ」は、別の場合の 8 の「スパゲッティ」とはまったく見分けがつかないほどです。

「毎回、めちゃくちゃです。これでは、この『スパゲッティ』は4で、これは8だと認識するように教えることは不可能です」とシューベルト氏は言う。「また、他の形が数字に近すぎると、彼が見ているこの歪んだスパゲッティに吸収されてしまうこともわかりました。」

つまり、2 つの積み重ねられた円がゆっくりと重なり合って 8 のように見える場合、RFS の脳が見たものを数字として分類し始めるとすぐに視覚的な歪みが発生します。

しかし、すべての数字が同じように混乱するわけではありません。単語形式の数字とローマ数字はすべて、RFS で正常に認識されます。彼の症状は一般的な数字のみを歪ませるようです。それでも、多少の矛盾があります。0 と 1 は完全にそのままですが、2 から 9 は完全に認識できません。

では、何が起こっているのでしょうか? シューベルト氏と彼女のチームはいくつかの仮説を立てています。「0 と 1 は、さまざまな解釈ができる非常に単純な形をしているのかもしれません」と彼女は言います。0 は円や文字「o」である可能性があり、1 は単なる線や「I」または「l」である可能性があります。

別の仮説としては、ゼロと 1 は数字や値を理解する上で独特の役割を果たすため保存されたというものがあります。

「ゼロという概念は、実際には人々が数字を使い始めてから何年も経ってから発明されたのです」とシューベルト氏は言う。そのため、ゼロの価値や異なる桁数などについて考えるとき、ゼロと1の数字は量を表す特別な役割を持っている。「その特別な役割が、2から9の数字が損傷したときに、ゼロと1を保護して保存していたのかもしれません」

しかし、なぜ数字なのでしょうか? シューベルト氏は、おそらくランダムだと言います。「文字でも同じくらい簡単だったでしょう。」彼女の説明によると、脳には顔、数字、文字など、人が日常的に扱うものを処理する専門領域があり、これらの領域はすべて、カテゴリ全体がノックアウトされる可能性があるこれらの状態の候補です。

研究チームはまた、RFS が数字の画像に含まれる他の情報を処理できるかどうかも調べたいと考えました。研究チームは、数字の大きな画像とその中のどこかに単語または顔の画像を見せ、脳波で脳の電気活動をモニターしながら何が見えるか RFS に尋ねました。RFS は自分が何を見ているのか全くわからず、すべてがスパゲッティのようでした。しかしモニターは、R​​FS 自身が気づいていなくても、彼の脳が単語や顔の存在を検知していることを示しました。

「これは、私たちが物事をどのように見ているかについての私たちの直感を覆す、本当にユニークなケースです」とシューベルト氏は言う。「ほとんどの人が『見る』ことを考えるとき、画像が目から入ってきて脳で処理され、それから視覚になると考えます。しかし、このケースが本当に示しているのは、実際に『見る』ことなく、脳が無意識に顔や数字を検知したり、単語を読んだりできるということです。」

したがって、何かを認識し、意識するまでの段階は、私たちが以前考えていたよりもはるかに多い可能性があります。

科学者たちは、脳が意識をしばらく遮断したまま何かを識別できるのではないかと考えてきたが、実験的に証明するのは難しいとシューベルト氏は言う。RFS の事例はこの考えを裏付ける非常に強力な証拠であり、知覚に関する研究に大きな影響を与えるだろう。科学者が今後、私たちの心が情報に敏感になる仕組みを説明するために考え出す理論は、RFS の事例を基準の層としてさらに追加する必要があるだろう。

現在、RFS の日常生活は、控えめに言っても多少の調整が必要になっています。数字は、時計、本、レシピ、価格など、現代生活のいたるところにあります。RFS が数字の変容に適応できるよう、シューベルトの同僚で、論文の共著者でもあるマイケル・マクロスキーは、数字を表す新しい記号のコレクションを考案しました。RFS はすぐにそれを習得し、9 年間使用しています。シューベルトと彼女のチームは、工学部の学生の協力を得て、これらの新しい数字記号を使った新しい計算機アプリと、Web ページの数字を変換するラップトップ用のソフトウェアを作成しました。もちろん、制限はあります。本、PDF、車のボンネットのダイヤルなどの静的なドキュメントは、RFS がまだアクセスできません。

誤解のないように言っておくと、彼の数字や数学の概念に対する理解力は、まったく健在です。実際、数年前まで彼は土木工学者として働いており、暗算力も優れています。そして、世の中の数字に関する情報の多くは彼の手の届かないところにあるものの、RFS はほぼ通常通りの生活を送ることができ、自分の状態に驚いていることが多いのです。