脳の仕組みを知れば学習効果を高めることができる（写真：Graphs／PIXTA）

せっかく勉強したのに記憶が定着しない、集中力が続かない、そもそも勉強のやる気がでない……脳の仕組みを知ることで、これらの悩みを解決できるかもしれません。さまざまな最新研究によって判明した、知っておくだけで仕事や勉強に役立つ脳の働きを紹介します。

※本稿は中尾篤典氏・毛内拡氏の新著『ウソみたいな人体の話を大学の先生に解説してもらいました。』から一部抜粋・再構成したものです。

最新研究から学ぶ「頭がよくなる学習法」

脳科学的に考える「頭がよくなる学習法」について最新の研究から学んでいきましょう。

まず記憶には、短期記憶と長期記憶の2種類があります。これまで取り扱ってきたのは長期記憶です。一方の短期記憶は、ちょっとの間記憶しておくメモのようなもので、放っておけば数秒後にはきれいさっぱり忘れている類の記憶です。

私たちは、さまざまな経験を通して、まず短期記憶を形成しますが、その中でも特に重要なものは、長期記憶へと変換して忘れないようにしています。ちょっと電話するために覚えた病院の電話番号はすぐ忘れますが、自宅の電話番号を忘れないのはそのためです。

短期記憶から長期記憶への移行には、睡眠が欠かせないといわれています。一夜漬けの知識が役に立たないといわれているのはそのためです。試験前にわっと詰め込んだほうが効率がいいと考えがちですが、効率的な学習法には、しっかり休むことと、関連する情報を一緒に覚えること、その2つが重要です。

実際、アイオワ州立大学の研究者たちが行った研究によれば、効果的な学習法には、「間隔をあけること」と「検索練習」の2つが挙げられるそうです（�　法�1日〜数日の適度な間隔で学習することにより、前回の内容を思い出す過程が記憶を増強させる効果をもたらすといいます。

この結果は、スキルの上達は練習中ではなく、休憩中に起こることを示したアメリカの国立衛生研究所の研究（�◆砲箸睫圭發�ありません。

覚えたことをアクティブに思い出す

一方、検索練習は、学習した内容をアクティブに思い出すことで、記憶を強化し、長期記憶に定着させる手法です。

例えば、問題を解いたり、自分で問題を作成したり、学んだ内容を他人に説明したりすることが検索練習にあたります。このようなアクティブな方法で学習内容を思い出すことで、記憶がより確実に定着し、長期間保持されやすくなるといいます。

また、カリフォルニア大学の研究者によれば、異なる環境や時間で学習を行うことで、複数の文脈と関連づけられた記憶が形成され、思い出しやすくなるそうです（��）。

なぜなら、記憶は出来事だけでなく、そのときの精神状態や感情とも密接に関連しており、これが記憶検索において重要な役割を果たしているからです。また、学習時と同じ状況や気分で思い出そうとすることでも、記憶力を高める効果があるといいます。

実際の勉強に役立ちそうな研究を紹介しましょう。

「英単語は声に出して覚える」という鉄則はよく聞きますが、スペインの認知・脳・言語に関するバスククリナリーセンターの研究によれば、外国語の単語学習において、発音を聞いた直後に声に出すのではなく、脳が単語の音を処理する時間（約4秒）を待つことが効果的であるそうです（�ぁ法�

これは新しい単語を聞いた直後は脳がその単語の理解に全力を尽くすため、認知リソースが分散され、学習効果が低下することが原因であると考えられています。単語を聞いてから4秒ほど待って声に出す場合、脳が新しい単語の理解を完了させ、認知リソースに余裕ができるため、学習効果が低下しないとのことです。

数字は「縦」に並べたほうが覚えやすい

ほかにもあります。面白いことに、モナシュ大学の研究によると、数字は「縦」に並べたほうが脳は素早く処理できるのだそうです（�ァ法�1から9までの数字のペアをモニターに映し出し、参加者がジョイスティックを使って大きいほうの数字を指示する方法で、異なる数字配置の処理速度を調べる実験が行われました。

その結果、大きい数字が上にあるとき、参加者は他のどのような数字の配置よりもはるかに速く反応しました。これは、私たちの脳における数直線が実際には下（小さい数）から上（大きい数）に向かっていることを示唆しています。

また兵庫医科大学の研究チームは、息を吸う瞬間に集中力・注意力が途切れ、その結果、記憶力や判断力など、さまざまな認知機能の低下を引き起こすことを、機能的MRIを用いた研究から明らかにしました（�Α法�実験結果から、息を吸う瞬間に、「集中力の低下」を示す右側頭頭頂接合部、右中前頭回、背内側前頭前皮質など特定の脳領域での活動の低下が判明しました。

この発見は、新しい呼吸法の研究に役立つ可能性があります。例えば、「息を吸わなければ集中力が途切れない」や「重要な瞬間では息を吸うのではなく、息を吐いておくとよい」などの方法が提案されるかもしれません。呼吸と集中力の関係性は、人間の活動に関わる重要な要素であり、今後さらに注目される分野となるでしょう。


呼吸をすると脳細部がリラックスする（出所：『ウソみたいな人体の話を大学の先生に解説してもらいました。』）

集中が切れるのも実は悪くない

一方で、集中力が途切れるのも悪いことばかりではないのかもしれません。MITの研究者たちは、集中力が途切れることが学習や創造性に役立つ場合があることを明らかにしました（�А法�

研究の結果、集中力が途切れた瞬間に注意範囲が拡大し、隠れたパターンに気づくことができることがわかりました。また、集中力を失う頻度が高い人ほどパターンに気づきやすいことも判明しました。

これは集中と脱集中の組み合わせがアイデアや創造性を発揮するうえで重要であると考えられます。したがって、集中力が途切れた際に脳をリラックスさせ、散歩やシャワーなどで学習内容を振り返ることが効率的な学習法であるといえます。

いくら勉強に役立つ知識を知っていてもやる気がなければどうにもなりません。やる気も脳と密接な関係にあります。

行動の意欲、すなわち「やる気」は、私たちの日常生活の全ての活動、仕事、学習、スポーツなどを支える重要な要素であり、その意欲レベルが行動の結果を決定します。期待される報酬が大きいと意欲が上がる一方で、労力や時間など、報酬を得るためのコストが大きいと逆に意欲は下がる傾向にあります。

報酬とコストを天秤にかけて、実際にその行動をするかどうかの計算には、脳内伝達物質の一種であるドーパミンが関与していると考えられています。つまり、よりドーパミンを多く受け取れるほうがやる気がわいてくるといえます。

したがって、脳の中でドーパミンを受け取るための受容体が意欲と密接に関わっているのです。ドーパミン受容体にはD1とD2の2つの型があることが知られています。どちらの受容体も薬（阻害剤）でその働きを阻害してやると、意欲が下がることが動物実験でも確認されています。

「労力コスト」「時間コスト」を天秤にかける

日本の量子科学技術研究開発機構の研究者たちは、ドーパミンの受容体が報酬と「労力コスト」「時間コスト」を天秤にかけてやる気を出させる2つの仕組みに関与していることを明らかにしました（�─法�

実験では、サルにバーを握る行動と報酬（ジュース）の関連を学習させ、その後、報酬の量、必要な行動の回数（労力コスト）、報酬を得るまでの待ち時間（時間コスト）をさまざまに変えて行動を観察しました。

結果として、コストが大きく報酬が少ないとサルは行動を諦める傾向があることが確認されました。

次に、D1受容体（D1R）とD2受容体（D2R）を遮断する2種類の薬を与え、同じ実験を行いました。その結果、D1RやD2Rを個別にブロック（遮断）すると、もらえるご褒美（報酬）のうれしさが少なくなり、また、待ち時間が長いともらえるご褒美の価値が下がる（遅延割引）と感じる傾向が強くなることがわかりました。

また、D2Rをブロックすると、必要な労力が大きいと感じた場合、その労力に対する報酬の価値が下がる（仕事量割引）と感じやすくなることが判明しました。

さらに、D1RとD2Rを同時にブロックすると、待ち時間が長いほど報酬の価値が大幅に下がるような相乗効果が得られましたが、逆に労力が大きい場合の報酬の価値の下がり方はそれほど大きくならない効果が得られることが明らかになりました。

自分の顔を見るとやる気が出る？

「やる気」の研究はほかにもあります。大阪大学の研究（��）によれば、自分の顔を見ることがやる気を出すことにつながるそうです。


意識できないほど瞬間的、すなわちサブリミナルに表示されたときでさえ、やる気を引き出すドーパミンを放出する脳部位である「腹側被蓋野」が活性化するそうです。

逆に他人の顔が表示された際には、新情報に対応する扁桃体が活性化していたそうです。そもそもこのような脳の働きは、自分の顔を他人の顔よりも素早く認識する現象「自己顔の優位効果」として知られていました。

さらに、研究では、美容フィルターを使った自己顔の変化が腹側被蓋野の活動に影響しないことも確認されていて、自己顔と他者顔の無意識的区別は、顔の形状全体よりも、目や鼻などのパーツに基づいている可能性を示しています。ひょっとしたら、やる気が起きないときは、自分の顔を見るだけでやる気がわいてくるのかもしれません。

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（中尾 篤典 ： 岡山大学学術研究院医歯薬学域　救命救急・災害医学講座　主任教授）
（毛内 拡 ： お茶の水女子大学 基幹研究院自然科学系 助教）