クアンタマガジン

2023 年 8 月 28 日

ジェームス・オブライエン、Quanta Magazineに寄稿

寄稿コラムニスト

2023 年 8 月 28 日

ある日、ボタンを縫うために針に糸を通しているときに、舌が出ていることに気づきました。 その後、慎重に写真を切り取ったときにも同じことが起こりました。 そして別の日、私が家の窓枠の塗装をしていた梯子の上に不安定に腰掛けていると、再びそれが現れました。

何が起きてる？ 私はこれらのことをするときに意図的に舌を出しているわけではないのに、なぜ舌が何度も出てくるのでしょうか? 結局のところ、その多用途な舌筋が私の手を制御することに何か関係があるわけではありません。 右？

しかし、私が学ぶことになるのですが、私たちの舌と手の動きは無意識レベルで密接に関係しています。 この独特の相互作用の深い進化的ルーツは、私たちの脳が意識的な努力なしにどのように機能できるかを説明するのにも役立ちます。

手を正確に動かすときに舌を突き出す理由の一般的な説明は、モーターのオーバーフローと呼ばれるものです。 理論的には、針に糸を通す（またはその他の要求される細かい運動能力を実行する）には非常に多くの認知的努力が必要となるため、脳の回路が混乱して隣接する回路に影響を及ぼし、脳の回路が不適切に活性化される可能性があります。 確かに、神経損傷後や、身体の制御を学んでいる幼児期に、モーターのオーバーフローが発生する可能性があります。 しかし、私は人間の脳をあまりにも尊敬しすぎているので、その「脳の帯域幅が限られている」という説明を信じることはできません。 では、この奇妙な手と口のクロストークは実際にどのようにして起こるのでしょうか?

短絡が発生する可能性のある場所を特定するために舌と手の制御の神経構造を追跡すると、まず、この 2 つはまったく異なる神経によって制御されていることがわかります。 これは当然のことです。脊髄損傷により手が麻痺しても、話す能力は失われないのです。 それは、舌は脳神経によって制御されていますが、手は脊髄神経によって制御されているためです。

これらは根本的に異なる種類の神経です。 脳神経は小さな開口部を通って頭蓋骨を貫通し、脳に直接接続します。 それぞれが特定の感覚機能または運動機能を実行します。 たとえば、第一脳神経は嗅覚を伝えます。 舌は舌下神経と呼ばれる第12脳神経によって支配されています。 対照的に、手の動きを制御する筋肉は、体の他のほとんどの筋肉と同様に、脊髄から伸びて椎骨の間を通る神経から指示を受けています。 感覚信号は逆方向に進みます。 明らかに、舌と手の制御回路の間の短絡は、これら 2 つの神経の上流、脳自体の内部のどこかで発生するに違いありません。

次に脳の運動皮質の神経配線を見ると、舌を制御する領域が指を制御する領域に隣接していないことがわかります。 したがって、舌と手の間のつながりは脳内の別の場所にあるはずで、おそらくは複雑な神経回路が高度に洗練された機能を実行する領域にあると考えられます。 結局のところ、人間が実行できる最も洗練された機能の 1 つは音声です。実際、音声は人間に特有のものであるようです。 次に私たちができる最も洗練されたことは、ツールの使い方をマスターすることです。 注目すべきは、舌が出ているさまざまな状況のそれぞれで、私は針、はさみ、絵筆などの道具を使用していたことです。

この関連性は、手と口の動きが緊密に連携していることを示す研究によって裏付けられています。 実際、その相互作用によりパフォーマンスが向上することがよくあります。 武道家は、突く動作を実行するときに、空手で「気合」と呼ばれる短い爆発的な発話を叫びます。 テニス選手はボールを打ちながら叫ぶことがよくあります。 そして、手の動きと特定の口の動き（多くの場合発声を伴う）を組み合わせると、両方の動作に必要な反応時間が短縮されることが研究でわかっています。 この神経結合は生得的なものであるため、私たちは通常それに気づいていませんが、関係する神経回路は自動的に動作する脳の領域にあるため、意識せずに継続的にこれを行っています。文字通り、意識を提供する脳領域の下にあります。