TED日本語 - V. S. ラマチャンドラン: 文明を形成したニューロン


TED Talks(英語 日本語字幕付き動画)

TED日本語 - V. S. ラマチャンドラン: 文明を形成したニューロン

TED Talks

The neurons that shaped civilization
V. S. ラマチャンドラン
VS Ramachandran




I'd like to talk to you today about the human brain, which is what we do research on at the University of California. Just think about this problem for a second. Here is a lump of flesh, about three pounds, which you can hold in the palm of your hand. But it can contemplate the vastness of interstellar space. It can contemplate the meaning of infinity, ask questions about the meaning of its own existence, about the nature of God.

And this is truly the most amazing thing in the world. It's the greatest mystery confronting human beings: How does this all come about? Well, the brain, as you know, is made up of neurons. We're looking at neurons here. There are 100 billion neurons in the adult human brain. And each neuron makes something like 1,000 to 10,000 contacts with other neurons in the brain. And based on this, people have calculated that the number of permutations and combinations of brain activity exceeds the number of elementary particles in the universe.

So, how do you go about studying the brain? One approach is to look at patients who had lesions in different part of the brain, and study changes in their behavior. This is what I spoke about in the last TED. Today I'll talk about a different approach, which is to put electrodes in different parts of the brain, and actually record the activity of individual nerve cells in the brain. Sort of eavesdrop on the activity of nerve cells in the brain.

Now,one recent discovery that has been made by researchers in Italy, in Parma, by Giacomo Rizzolatti and his colleagues, is a group of neurons called mirror neurons, which are on the front of the brain in the frontal lobes. Now, it turns out there are neurons which are called ordinary motor command neurons in the front of the brain, which have been known for over 50 years. These neurons will fire when a person performs a specific action. For example, if I do that, and reach and grab an apple, a motor command neuron in the front of my brain will fire. If I reach out and pull an object, another neuron will fire, commanding me to pull that object. These are called motor command neurons that have been known for a long time.

But what Rizzolatti found was a subset of these neurons, maybe about 20 percent of them, will also fire when I'm looking at somebody else performing the same action. So, here is a neuron that fires when I reach and grab something, but it also fires when I watch Joe reaching and grabbing something. And this is truly astonishing. Because it's as though this neuron is adopting the other person's point of view. It's almost as though it's performing a virtual reality simulation of the other person's action.

Now, what is the significance of these mirror neurons? For one thing they must be involved in things like imitation and emulation. Because to imitate a complex act requires my brain to adopt the other person's point of view. So, this is important for imitation and emulation. Well, why is that important? Well, let's take a look at the next slide. So, how do you do imitation? Why is imitation important? Mirror neurons and imitation, emulation.

Now, let's look at culture, the phenomenon of human culture. If you go back in time about [ 75,000 ] to 100,000 years ago, let's look at human evolution, it turns out that something very important happened around 75,000 years ago. And that is, there is a sudden emergence and rapid spread of a number of skills that are unique to human beings like tool use, the use of fire, the use of shelters, and, of course, language, and the ability to read somebody else's mind and interpret that person's behavior. All of that happened relatively quickly.

Even though the human brain had achieved its present size almost three or four hundred thousand years ago,100,000 years ago all of this happened very, very quickly. And I claim that what happened was the sudden emergence of a sophisticated mirror neuron system, which allowed you to emulate and imitate other people's actions. So that when there was a sudden accidental discovery by one member of the group, say the use of fire, or a particular type of tool, instead of dying out, this spread rapidly, horizontally across the population, or was transmitted vertically, down the generations.

So, this made evolution suddenly Lamarckian, instead of Darwinian. Darwinian evolution is slow; it takes hundreds of thousands of years. A polar bear, to evolve a coat, will take thousands of generations, maybe 100,000 years. A human being, a child, can just watch its parent kill another polar bear, and skin it and put the skin on its body, fur on the body, and learn it in one step. What the polar bear took 100,000 years to learn, it can learn in five minutes, maybe 10 minutes. And then once it's learned this it spreads in geometric proportion across a population.

This is the basis. The imitation of complex skills is what we call culture and is the basis of civilization. Now there is another kind of mirror neuron, which is involved in something quite different. And that is, there are mirror neurons, just as there are mirror neurons for action, there are mirror neurons for touch. In other words, if somebody touches me, my hand, neuron in the somatosensory cortex in the sensory region of the brain fires. But the same neuron, in some cases, will fire when I simply watch another person being touched. So, it's empathizing the other person being touched.

So, most of them will fire when I'm touched in different locations. Different neurons for different locations. But a subset of them will fire even when I watch somebody else being touched in the same location. So, here again you have neurons which are enrolled in empathy. Now, the question then arises: If I simply watch another person being touched, why do I not get confused and literally feel that touch sensation merely by watching somebody being touched? I mean, I empathize with that person but I don't literally feel the touch. Well, that's because you've got receptors in your skin, touch and pain receptors, going back into your brain and saying "Don't worry, you're not being touched. So, empathize, by all means, with the other person, but do not actually experience the touch, otherwise you'll get confused and muddled."

Okay, so there is a feedback signal that vetoes the signal of the mirror neuron preventing you from consciously experiencing that touch. But if you remove the arm, you simply anesthetize my arm, so you put an injection into my arm, anesthetize the brachial plexus, so the arm is numb, and there is no sensations coming in, if I now watch you being touched, I literally feel it in my hand. In other words, you have dissolved the barrier between you and other human beings. So, I call them Gandhi neurons, or empathy neurons. (Laughter)

And this is not in some abstract metaphorical sense. All that's separating you from him, from the other person, is your skin. Remove the skin, you experience that person's touch in your mind. You've dissolved the barrier between you and other human beings. And this, of course, is the basis of much of Eastern philosophy, and that is there is no real independent self, aloof from other human beings, inspecting the world, inspecting other people. You are, in fact, connected not just via Facebook and Internet, you're actually quite literally connected by your neurons. And there is whole chains of neurons around this room, talking to each other. And there is no real distinctiveness of your consciousness from somebody else's consciousness.

And this is not mumbo-jumbo philosophy. It emerges from our understanding of basic neuroscience. So, you have a patient with a phantom limb. If the arm has been removed and you have a phantom, and you watch somebody else being touched, you feel it in your phantom. Now the astonishing thing is, if you have pain in your phantom limb, you squeeze the other person's hand, massage the other person's hand, that relieves the pain in your phantom hand, almost as though the neuron were obtaining relief from merely watching somebody else being massaged.

So, here you have my last slide. For the longest time people have regarded science and humanities as being distinct. C.P. Snow spoke of the two cultures: science on the one hand, humanities on the other; never the twain shall meet. So, I'm saying the mirror neuron system underlies the interface allowing you to rethink about issues like consciousness, representation of self, what separates you from other human beings, what allows you to empathize with other human beings, and also even things like the emergence of culture and civilization, which is unique to human beings. Thank you. (Applause)

本日は人間の脳についてお話したいと思います 私たちはカルフォルニア大学で脳を研究しています 脳について少し考えてみてください ここにあなたの手のひらに収まる 約1.5kgの肉の塊があります それは宇宙の広大さを考えることができます それは無限の意味を考えることができ また 自身の存在の意味や神とは何かについて 問うことができます

脳はこの世でもっとも驚嘆すべき物体なのです 人類にとっての最大の神秘です 脳はどのようにして発生したのでしょう? 脳はご存じの通りニューロンから構成されています これはニューロンの写真です 成人の脳には千億のニューロンがあります それぞれのニューロンは他のニューロンと 千本 から 1万本 のつながりを持っています このことから 脳活動の順列と組み合わせの数が 宇宙にある素粒子の数を超えるという計算結果が出ています

では 脳の研究にはどのように取り組んだらよいでしょう 一つの方法は 異なる脳部位の欠損をもつ 患者たちの振る舞いの違いを研究するものです これは前回の TED で私がお話ししたことです 本日は別の方法についてお話します それは脳の様々な部位に電極を刺し 神経細胞の活動を個別に記録するものです 脳の神経細胞の活動に聞き耳を立てるといった感じです

さて イタリア パルマの研究者である ジャコモ リゾラッティと同僚たちによって 最近発見されたものに ミラーニューロンと呼ばれる細胞群があります これらは脳の前頭葉にあります 50年以上も前から知られている 運動指令ニューロンと呼ばれる細胞が 前頭葉にあるのですが このニューロンは人がある特定の行動を起こした時に発火します こうして 手を伸ばしてリンゴを掴むと 前頭葉にある運動指令ニューロンが発火します 手を伸ばして何かを引っ張ると 別のニューロンが発火し その物を引っ張るよう命令します これらはずっと前から知られていた運動指令ニューロンといいます

ところがリゾラッティが見つけたのは それらのニューロンのサブセットが おそらく20%ほどですが 他人がする 同じ行為を見ている時にも 発火するということです つまり 私が手を伸ばして何かを掴む時に発火するニューロンがありますが それは 人が手を伸ばして何かを掴むのを私が見る時にも発火するのです これはまさに 驚くべきことです なぜなら まるでこのニューロンが 他者の視点を取り入れているようだからです これはほとんど他者の行動のバーチャルリアリティーシミュレーションを やっているようなものです

ミラーニューロンの重要性は何でしょう 一つには 真似や模倣に関わっているに違いありません なぜなら 複雑な行動を真似するには 脳が他者の視点を取り入れる必要があるからです このことは真似や模倣にとって重要です なぜこれが重要なのでしょう 次のスライドを見てみましょう どのようにして真似をするのでしょう なぜ真似は重要なのでしょう (大きな跳躍)ミラーニューロン 真似 模倣

ここで 人類の文化に何が起きたかをみてみましょう 7万5千年から 10万年ほど前に戻って 人類の進化を見てみましょう 7万5千年前あたりに 何かとても重要なことが起こりました それは 人類独特の数々の技能の 突然の出現と急速な広がりです 例えば道具の使用 火 住居 そしてもちろん 言語の使用 また 他者の心を読み その人の行動を解釈する能力 これら全てが比較的速やかに起こりました

人類の脳が現在の大きさになったのは 30万年か40万年ほど前ですが 10万年前にこれら全てが非常に速やかに起こったのです そこで何が起きたかというと 他者の行動の模倣や真似を可能にした 洗練されたミラーニューロンシステムの 突然の出現があったのです 例えばグループの一人が火の使用 または特定の道具の使い方を ある日偶然に発見した場合 それっきりになるのではなく 急速に 水平方向に すべての人々の間へと あるいは垂直方向に 世代から世代へと 広まっていったのです

これが進化を突然 ダーウィン的なものから ラマルク的なものにしたのです ダーウィン的進化は遅いです 何十万年もかかります ホッキョクグマが毛皮を進化させるのに 数千世代もかかるでしょう おそらく10万年 人間の子供ならば 親がホッキョクグマを殺し 皮を剥ぎ その皮を 毛皮を身にまとうのを見て それをワンステップで学習します ホッキョクグマが 10万年かけて身につけたものを 人類は 5分 10分程度で身につけることができるのです そして ひとたび学習されれば 人口集団の間に幾何級数的に広まります

これが基本です 複雑な技能の模倣こそ 私たちが文化と呼ぶものであり 文明の基盤なのです さて もう一種類別のミラーニューロンがあります それは全く別のものに関わっています 「行動」に関わるミラーニューロンがあるように 「触覚」に関わるミラーニューロンもあるのです もし誰かが私に触ったら 私の手 つまり脳の体性感覚野の ニューロンが 発火します ところが まさにこの私の同じニューロンが 時には 他の人が触られているのを見るだけでも 発火します つまり これは触られている他者に共感するのです

別の部位に触られた時には 別のニューロンが発火します そのサブセットは 誰かが同じ場所を 触られているのを見る時にも発火します そういうわけで ここにも 共感に関わっているニューロンがあるのです ここで問題が出てきます 他者が触られているのを見る時 どうして私は混同せず その触覚を そのまま感じたりしないのでしょう 私はその人に共感しても その触覚をそのまま感じたりはしません その理由は 肌に受容体があるからです 触覚と痛覚の受容体です それがあなたの脳に 「心配しないで あなたが触れられているんじゃないよ」と教えてくれます なので 他者と充分に共感していても その触覚を実体験することはありません さもなければ混同して混乱してしまいます

いいですか つまりミラーニューロンの信号を 否認するフィードバック信号があって その触覚を自覚的に経験することを防いでいます しかし 麻酔状態にして この腕を取ったら つまり この腕に注射をして 腕神経叢を麻酔状態にしたら この腕は麻痺し 感覚の入力はなくなります この時 私は あなたが触られているところを見ると その触覚を本当に自分の手に感じます 言い換えると 他の人間との間にある バリアがなくなったのです 私はこれを ガンジーニューロン または共感ニューロンと呼びます (笑い)

これは抽象的なたとえとして言っているのではありません あなたと他者 他の人間たちとを分かつのは あなたの皮膚だけなのです 皮膚がなければ あなたは他者の触覚を 自身の頭の中で経験します 他者との間のバリアがなくなるのです このことは東洋哲学の基礎と言えます そこには 超越して 世界や他の人々を達観しているような 独立した自己は存在しません 事実 あなた方はフェイスブック インターネットを介してつながっているだけでなく ニューロンを介してもつながっているのです そしてこの部屋の中にも つながり合った一連のニューロンがあるのです そこには誰かの意識とあなたの意識の 区別といったものはないのです

これはインチキ哲学ではありません これは 基礎的な神経科学の知見に基づいています ここに幻肢を持つ患者がいるとしましょう 腕がなくて 幻肢の症状がある場合 誰かの腕が触られているのを見ると 幻肢部位にその触覚を覚えます そして 驚くべきことは 幻肢に痛みを感じた時に 他の人の手を握ったり さすったりすると 幻肢である自分自身の手の痛みが和らぐのです まるで さすられているところを見るだけで ニューロンが 安らぎを得ているかのようです

これは私の最後のスライドです 長い間人々は自然科学と人文科学を 別々のものとして捉えてきました C. P. スノーは これら二つの文化についてこう話しました: 一方には自然科学 もう一方には人文科学 この二つは決して交わらない しかしながら 私はミラーニューロンシステムが 意識や 自己表現や 何が人と人とを分かつか 何が他者と共感できるようにしているのか そして人類独特の文化や文明の発祥といったような 問題を考え直す視点の基礎にあると考えます ありがとうございました (拍手)

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