人間と猿の脳を比較するには、人間と猿がクリント・イーストウッドの映画を見る

科学者が人間の仕組みを解明できるよう、人間の代理として動物が数多く研究室に存在し、その皮質をマッピングしたり、インフルエンザへの反応を研究したりしている。しかし多くの場合、動物の機能と人間の機能の間には一致がほとんどなく、科学者は有用な比較方法を見つけ出す必要がある。これをよりよく理解するため、脳の研究者は人間とサルにMRI装置の中で「夕陽のガンマン」を観せた。

目的は、両方の生物の脳が同じ刺激にどのように反応するかを監視し、たとえそれが異なる脳領域に集中していたとしても相関する活動を追跡することだった。その考え方は、たとえニューロンが解剖学的に異なる場所で発火したとしても、手や顔を見ると両方の種で同様の活動パターンが引き起こされるはずだというものだ。

ダンテ・マンティーニ氏とその同僚は、アカゲザル 4 匹と人間のボランティア 24 名の脳活動を対比する「種間活動相関」と呼ばれる手法を考案しました。まず、種間でかなりよく一致することがわかっている領域の脳活動を比較し、次にまだ知られていない領域でそれを試しました。次に、視覚皮質の活動のモニタリングを開始しました。

研究参加者は全員、クリント・イーストウッドのマカロニ・ウエスタンを30分間鑑賞し、ヘッドホンでセリフを聞きました。人間は1回鑑賞し、サルは6回鑑賞しました。鑑賞中、参加者の目の動きがスキャンされ、機能的磁気共鳴画像法で神経活動が監視されました。

研究者たちは、両種の間で脳の活動部位にいくつかの類似点を発見したが、いくつかの相違点も発見した。画面上での動き中に活動するサルの脳領域は、人間では静止していたが、他の領域では両種で活動が共通していた。これは、両種の異なる進化の結果であり、かつては非常に類似していた脳領域が、異なるタスクに集中するように適応したのだ。

「この方法により、特定の機能が解剖学的に対応する領域に保存されているか、2つの種のうちの1つには存在しないか、または他の皮質部位に移動されているかが明らかになる可能性がある」とマンティーニ氏らは書いている。これは、ひいては、人間の認知機能が、私たちに最も近い類縁種の認知機能と比較してどのように進化したかを明らかにする可能性がある。

コロラド大学の神経科学者トル・ウェイガー氏がこの論文のレビューで指摘しているように、ISAC 法には、視覚刺激の物語的側面の影響など、解決すべきいくつかの問題点がある。被験者が映画を観ている間、映画撮影法や動く人物以上のものを見た。全体的なストーリー展開もあり、それが眼球運動や脳全体の fMRI 活動に影響を与える可能性がある。イーストウッドが話すとき、被験者は顔の動き以上のものに反応したため、種を比較する際に誤った相関関係 (またはその欠如) があった可能性がある。

しかし、それでも異なる種の脳の生理活動を比較対照する上で貴重な方法となる可能性があるとウェイガー氏は指摘する。

「動物モデルから得た知見を人間の状態にさらに正確な形で反映させるには、この豊富な並行情報を統合する必要がある」とウェイガー氏は書いている。この研究は日曜、ネイチャー・メソッド誌オンライン版に掲載された。