脳の時間知覚判断メカニズムの謎を解明 九州大らが共同研究

写真拡大

 九州大学大学院と芸術工学研究院、理化学研究所のグループは13日、時間の知覚、判断に対応する脳の働きを明らかにしたと発表。これまで未解明だった脳内の神経活動を研究し、そのネットワークモデルを提唱した。

【こちらも】東北大・九州大、鉄分が不足すると貧血が起こる理由の一部を解明

 1秒に満たない短時間の知覚、判断は、音声言語や身体運動、音符や休符といった音楽のパタン認識において重要とされる。だが、実際に脳が知覚、判断する時間は物理的な時間と同一ではない。いわば、主観として感じる時間の長さと物理的な時間が異なる、という現象が起きてしまう。

 この現象は脳の情報処理と現実が食い違う「錯聴」によってもたらされていると考えられており、脳内メカニズムにおいて解明されていない部分は多くあった。そこで今回は、その錯聴の一種である「時間縮小錯覚」を活用した研究を行った。

 通常、人はいくつかの音を1つのまとまりとして聞き分けている。しかし、例えば2つの音の間隔は、1つのまとまりとする音の数によって、それが同一だとしても異なるように感じられることがある。

 具体的にいえば、2つの音のみを1つのまとまりとして聞かせる場合と、その2音の前にもう1つ音を加え3つの音を1つのまとまりとして聞かせる場合とでは、後者のほうが短く感じられる。これが時間縮小錯覚だ。

 研究ではこの錯覚を用いた脳磁図計測を行い、時間に対応する脳の働きを高時空間解像度で捉えた。結果、時間間隔への注意と時間間隔の符号化(情報の記憶)は右半球側頭頭頂接合部(TPJ)によって、時間判断は右半球下前頭皮質(IFG)によって司られることが判明した。

 また、音を聴き終わった直後のIFGの神経活動の高まりは、芸術工学研究院の中島祥好教授が提唱した錯覚の仮説と合致した。今後、時間知覚判断の脳内ネットワークに対する理解が進めば、発達障害や認知症の診断マーカーなど、脳機能診断検査への応用も期待できるという。