自分を殴る：脳全体論から脳分業理論へ

制作：中国科学普及協会

プロデューサー: シャオ・イー

制作者: 中国科学院コンピュータネットワーク情報センター

他の人が何を意味しているかを脳がどのように理解し、他の人とコミュニケーションをとるときに発する音をどのように制御するかについて考えたことがありますか?このプロセスの間、脳は全体として機能するのでしょうか、それとも脳のさまざまな領域がそれぞれの機能を実行するのでしょうか?

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この疑問は、19 世紀に 2 人の有名な医師が言語障害の患者を観察したことにまで遡ることができます。

当時、フランスの神経生理学者ピエール・フルランスは、脳の機能は統一されていると信じていました。彼は動物の脳の一部を切断して破壊し、その損傷が動物の行動に及ぼす影響を記録した。彼は、動物の脳の一部が除去されたとしても、除去された脳領域に対応する機能がまだ残っている場合があり、つまり、元々失われた機能が回復するということを観察しました。

このことから、彼は脳の機能は統一されているか、少なくとも脳の一部が他の部分の能力を引き継ぐことができると信じていました。

1861年、フランス人類学協会は脳における言語の位置を探るためにパリで一連の学術セミナーを開催しました。ポール・ブローカという外科医も、脳は全体として機能しており、言語機能を特定しようとする試みは失敗するだろうというフルロンの見解を信じていた。

予想外に、神はブローカにいたずらをしました。彼が上記の発言をした直後、ヴィクトル・ルボルニュという名の患者がビセートル病院から彼の病院に移送された。この驚くべき患者は21年間言語機能を失っていますが、他の人が言うことを理解し、簡単なジェスチャーで質問に答えることはできますが、「タン」のような音しか発せられません。

ブローカ病院に移送された後、ブローカは患者を徹底的に検査し、患者の発声器官には何ら異常がないことを発見した。彼は「タン」という音しか発せられなかったため、病院の人たちは患者を「タン」と呼んでいた。その後すぐに、タンさんの右腕と右足が麻痺し始め、同年4月17日に亡くなった。

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タンの死後、ブローカは彼の脳を解剖し、左前頭葉の第2および第3前回の後部に卵大の液体で満たされた窪みを発見した。これは明らかに正常な人の脳とは異なっていましたが、脳の他の領域では正常な人の脳と明らかな違いは見られませんでした。したがって、タン氏の死亡前の症状はこの部位の病変に関連している可能性があると推測された。言い換えれば、人間の脳は実際には機能領域に分割されている可能性があります。

その後数年間、ブローカは「タン」のような患者 25 名を記録しましたが、その全員が脳の左半球の前頭葉に損傷を負っていました。 1865年、ブローカは報告書の中で、発声器官に病変がなく知能に損傷がない場合、言語喪失は左前頭葉の第3前回の損傷に関連していると指摘した。

患者のいずれも右前頭葉の損傷の兆候を示さなかったことから、言語中枢は脳の左前頭葉に特有であることが分かります。ブローカの発見は脳機能の場所に関する議論を根本的に変えました。ブローカの脳科学研究への貢献を記念して、彼が発見した言語野はブローカ野と定義されました。これにより、脳は全体であるというブローカの初期の信念も覆されました。意外にも、自分の顔を平手打ちしたのは若きブローカ自身だったのです。

ブローカ野の損傷によって引き起こされる失語症は「表現性失語症」または「運動性失語症」と呼ばれ、話者の意図を理解することを妨げるものではありません。ただ、患者は流暢な文章を話すことができず、電信会話のように短く断続的な表現しかできず、また、自分の表現が流暢でないことは患者自身も自覚しています。

ブローカの発見は、脳機能局在理論に具体的かつ臨床的に証明された証拠をもたらし、科学史上の画期的な出来事となった。これはまた、さまざまな脳領域とそれに対応する機能特性に関するその後の研究の理論的基礎を築きました。

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10年以上後、カール・ウェルニッケというドイツの科学者が別のタイプの失語症を発見しました。患者は正常な声とイントネーションで話すことができましたが、話す言葉は意味不明でした。このタイプの失語症を引き起こす脳損傷の位置も、脳の左側、ブローカ野よりも脳の後部に近い側頭葉の上部にあります。

そのため、この脳の領域は最初の発見者にちなんでウェルニッケ領域と名付けられました。完全で意味のある言葉を話すことができず、他人の言っていることを理解できない状態は、「感覚失語症」とも呼ばれます。

その後、アメリカの精神生物学者ロジャー・ウォルコット・スペリーは、「分割脳」実験を通じて脳の非対称性の「左右分業理論」を確認した。この研究は、言語機能に加えて、脳の左半球は読み書き、数値計算、論理的推論も担当し、右半球は主に空間関係、感情、芸術などの情報を処理することを示しています。

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今日に至るまで、科学者たちは人間の行動の背後にある生理学的および脳科学的根拠を研究し続けています。人間に複雑で多様な行動を与えたのは、洗練された神秘的な脳なのでしょうか、それとも、複雑で多様な行動が歴史を通じて私たちの洗練された脳を継続的に形作ってきたのでしょうか?脳は神秘的で複雑なため、世界中の研究者がその研究に関心を寄せています。今後の脳の研究にぜひご参加ください。

参考文献:

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