心理学の研究においては、私たち一人ひとりが独自の考え方、感情表現、行動習慣を持つユニークな個人であるという認識が長い間一致しています。この独自性は私たちの脳に深く根付いているため、神経科学者は脳内の神経活動のパターンを観察するだけで、ある人物と別の人物を区別できることが多いのです。
では、全身麻酔を受けているときなど、意識が一時的に「オフライン」になっているとき、脳のこのユニークな機能に何が起こるのでしょうか?この疑問を念頭に、マギル大学、ケンブリッジ大学、その他の研究機関の科学者たちが協力して新たな調査を実施しました。
ネイチャー・ヒューマン・ビヘイビア誌に掲載されたこの研究は、興味深い現象を明らかにした。全身麻酔は、脳内の独特な「連結性」パターン、つまり脳の異なる領域が互いに通信する方法を抑制するらしいということだ。この効果は人間に限らず、他の種でも観察されています。
「人はみなそれぞれがユニークで、考え方、感じ方、行動の仕方に非常に個人的な特徴がある」と研究の筆頭著者であるアンドレア・ルッピ氏は同誌に説明した。 「そして、この独自性は私たちの脳に由来しています。脳の様々な領域がどのように相互作用し、協力するかは、人それぞれに固有のパターンであり、『脳の指紋』とさえ言えるのです。」
しかし、深い眠りなどで意識を失うと、自分が誰であるかという感覚は一時的に失われます。これが私たちの中心的な疑問につながります。全身麻酔によって誘発される「人工睡眠」のように、意識が一時的に失われたとき、私たち独自の脳の「指紋」はどのように変化するのでしょうか？
麻酔が脳の機能的連結パターンに及ぼす特定の影響をさらに調査するため、ルッピ氏と彼のチームは、神経科学の分野で広く使用されている画像化技術、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を使用しました。この技術は本当に素晴らしいです。この技術は、脳のさまざまな領域への血流の微妙な変化を捉えることができ、被験者を邪魔することなく、脳の活動をリアルタイムで「監視」することを可能にする。
「私たちの実験では、健康なボランティアの全身麻酔を受ける前、意識を失っている間、そして麻酔が切れた後のfMRIスキャンを注意深く収集しました」とルッピ氏は詳しく説明した。 「それぞれのスキャンについて、いわゆる『機能的連結性』を注意深く分析しました。これは、脳の異なる領域がどのように相互作用しているかを定量的に表すものです。このデータに基づいて、各人の『脳指紋』を作成し、脳活動パターンのみに基づいて個人を区別することがどれほど難しいかを評価することができます。」
結果は非常に衝撃的だった。fMRIスキャンにより、麻酔をかけられた人の脳活動の独自性は著しく「抑制」されているように見えることが明確に示されたのだ。実際、麻酔の影響下では、脳活動のパターンだけに基づいて張三と李四を区別することはほぼ不可能になります。これは彼らが目覚めているときの状態とはまったく対照的です。
「対照的に、人々が意識を持っている場合、『脳の指紋』を使って互いを区別することははるかに容易だ」とルッピ氏は付け加えた。さらに興味深いのは、この『個性』の弱化が脳全体に均等に起きているわけではないということです。特に、より『発達』し、人間の独自性を反映する能力が高いとされる脳領域で顕著に表れています。こうした領域こそが、私たちを他の種と大きく区別するものです。これは、私たち一人ひとりの意識体験が、その背後にある同様に独特な脳活動パターンと密接に結びついていることを示唆しているようです。意識が『消える』と、脳活動における個人差も弱まります。
ルッピ氏とその同僚によるこの研究は、全身麻酔が脳とその独特な神経活動パターンにどのように影響するかを理解する上で間違いなく新たな窓を開いた。これらの研究結果は、それ自体が興味深いものであるだけでなく、将来的には、麻酔薬の投与前、投与中、投与後に異なる種の脳がどのように変化するかを詳細に調べる、より多くの種間の比較研究を促すものとなる可能性が高い。長期的には、この知識は、麻酔を必要とする医療処置を受けた人間の患者や動物がより良く回復できるようにするための新たな介入法を開発するためのアイデアを提供してくれるかもしれません。
「私は個人的に、人間の脳と他の種の脳の比較研究に非常に興味を持っています」とルッピ氏は付け加えた。麻酔作用のメカニズムは種を超えて非常に類似しているため、動物モデルを研究することで、麻酔薬が脳機能に及ぼす影響について多くの貴重な知見を得ることができます。私の最終的な希望は、麻酔後に脳がどのように意識を「再起動」するかについての知見を得ることで、脳損傷による昏睡やその他の慢性的な意識障害に陥った患者の意識回復を効果的に支援する方法を見つけることです。