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【07/10/18】脳トレブームに寄せて

(亀田家のことよりも,本来の科学者魂に戻って・・・)
そのうち終息すると思っていたが,「脳トレブーム」が未だに続いている。まともな脳科学者は相手にもしていないが,批判を明示しないと「脳科学者も容認している」と世間では思われるかもしれないので,社会的にはあまりよいことではないだろう。
ただ,脳トレには多くの問題が含まれていて,それらの問題を一々批判するのは正直言ってメンドーである。そこで,ごく基本的な問題を簡単に議論するにとどめたい。

まず,脳トレで「脳を鍛える」という,その意味が不明である。「脳を鍛える」とはいったいどういうことなのか?定義がないので議論しようがないが,ごく常識的に定義すれば「脳機能(その能力)を高める」という意味だと思う。

その場合問題になるのは,「どのような脳機能を高めるのか」という点である。脳機能と一口に言っても様々である。脳トレが扱うのが「全ての脳機能」ではないことは明らかである(身体運動や感情,性格,社会性,あるいは睡眠や排尿・・・等々も脳機能である。知られていない脳機能も多数あるはずだ)。したがって,向上するとする脳機能を明示しないのは「効能書きのない薬」みたいなもので,科学的に議論する意味がない。

ただ,脳トレは「脳年齢」と対になっていることが多く,脳トレで改善するのは「脳年齢」だという解釈も可能である。しかし,「脳年齢」の定義がこれまた不明で,かつ,問題だらけであることは,本ブログで既に述べた通りである(こちら)。

「脳年齢」に関わらず,ある脳機能や知能の向上を定量的に評価するのは難しい。「繰り返しプライミング(repetition priming)」という効果があるので,ある評価テストと類似したテストを繰り返すと,その評価テストが見かけ上アップしてしまうからだ。IQがよい例で,IQを調べるテストと類似したテストを繰り返すと繰り返しプライミングによってIQは見かけ上アップする。しかし,IQ自体が上がったわけではない。

また,脳トレで何らかの脳機能が向上するかどうかを明示するためには,脳トレと類似しているが脳トレの本質的な側面をもたない「コントロール脳トレ」の効果と比較する必要がある。
脳トレでは「前頭前野(前頭連合野)を活性化するトレーニングを厳選」しているという。だとしたら,「コントロール脳トレ」として,脳トレと類似しているが「前頭前野が活性化しないトレーニング」と比較する必要がある。その結果,ある脳機能が「コントロール脳トレ」よりも脳トレで統計的に有意に向上することを証明しなければならない。

もっとも,「どのような脳機能を向上させるか」ということが不明なので,「脳トレでは単純な計算能力やその速度は向上したが,コントロール脳トレではそうならなかった」という結論が導かれるかもしれない。 やはり,「どのような脳機能を向上させるか」を明示しないと科学的な議論はできない。

ちなみに,脳トレの淵源は,認知症改善のための「学習療法」にあるようだ。認知症患者さんでは,単純な計算や音読を毎日繰り返すことで半年ほどで認知症の悪化を軽減できる。あるいは,前頭前野の諸機能を多少は改善できる。その学習療法の要諦は次の2点である:

1) 「読み・書き・計算」を中心とする,教材を用いた学習であること。
2) 認知症高齢者と学習療法士がコミュニケーションを取りながら行う学習であること。

これら二つが不可欠なので,論理的に言って,「教材を用いた学習だけでは有効ではない」ということになる。つまり,単純な計算のような脳トレ的教材は(学習療法士なしに行った場合)認知症患者や高齢者にすら効果がないということに論理的になってまう。
実際,学習療法の効果を調べた論文(Kawashima et al. 2005)では,単純な計算・音読だからよかったのか,介護者との交流がよかったのか,その両方が必要なのか,よく分からない。本来なら,介護者なしでの単純な計算・音読だけで効果があると立証しなけれならない。

また,この論文の結論と前頭前野の活性化には直接的な関係はない。単純な計算・音読で認知症患者さんの前頭前野が活性化するとしても,「介護者ありの単純な計算・音読」で前頭前野が活性化するとは限らない。活性化したとすれば,その活性化の程度が認知症改善や前頭前野機能の改善の程度と有意に相関するかどうか調べねばならない。
認知症の程度は前頭前野よりもむしろ頭頂皮質の血流量低下が重要,という論文を同じ研究グループがかなり前に出しているので(Imran et al. 1999),前頭前野ではなく,頭頂皮質の活性化レベルと相関があるのかもしれない。
こうした諸点が不明なので,「前頭前野の活性化⇒認知症の改善」というロジックは成立しない。少なくとも仮説にすぎない。

要するに,認知症高齢者ですら,「前頭前野の活性化⇒前頭前野機能の改善」というロジックはきちんと検証されていないわけだ。その仮説をあたかも確立された理論のごとく喧伝し,かつ,認知症高齢者以外の年齢層に一般化してしまっているのは大きな問題である。

いずれにしろ,脳トレは明らかにこうした「脳活性化ドグマ」をベースにしており,科学的な教材ではないので,やはり科学的議論には馴染まない--別に科学的教材だと明示しているわけではないので,構わないといえば構わないが,それでも多少の議論をしておかないと「脳科学者も認めている」と世間に誤解を招きかねないので(そして,一般の方々が信じてしまう可能性があるので),メンドーだが言及した次第だ。

ちなみに,脳機能の発達とその育成法を研究する「脳育成学」は,脳トレとは,まさにレベルが違う。
端的に,「脳を活性化すればいい」という一面的な考えとは無縁である。脳機能の向上には「脳の活性化」ではなく「脳の効率化」が重要であることは,脳育成学では常識の範疇だからだ。そうした効率化では活性化よりもむしろ不活性化が進行することが普通である(下図参照)。

そして,効率的な脳(efficient brain)ほど知的・情動的知能に優れていることが分かっている。また,「脳の非効率的使用の進行」が「脳の老化」であることや,各種精神疾患(統合失調症やうつ病など)や神経症(強迫神経症など)に,「脳の非効率的使用」が深く関わることも分かってきている。

したがって,脳の効率化を促す方法こそが,頭の良さの向上や脳の若返り,そして近年問題になっているうつ病の予防や改善などに寄与するのである。

脳育成学はまだ発展途上にあり,かつ,脳育成に最重要な幼少期の研究が先行してるが,「成人での脳育成」に関して言えることは現時点でもある。「脳の活性化ではなく効率化が重要」というのは基本として,たとえば次のような諸点を挙げることができる:

1) 加齢に最も敏感で,かつ,仕事や育児を含めた実生活に最も重要な脳領域とその機能は,前頭前野(前頭連合野)とその中心的機能としてのワーキングメモリである。

2) したがって,「伸ばすべき脳機能」の筆頭はワーキングメモリであり,また,この機能を向上させることが「脳の若返り」と直結する。

3) ワーキングメモリ(とくにその容量)は,「社会的失敗と成功」に深く関係することが示唆されているので,この点からみてもワーキングメモリ向上は社会人にとって大切である。

4) ワーキングメモリを成人で向上させる方法は既にかなりの程度分かっており,その向上に伴って前頭前野では活性化よりもむしろ不活性化がより進行し,効率化される(下図)。

5) ワーキングメモリは年齢と共に低下するが,年齢と共に向上する脳機能の一つに「一般結晶性知能gC」があり,「豊富な知識・経験を活用して高度な決断を導く能力」として企業のトップや政治家などに最重要なものである。

6) gCは前頭前野及びワーキングメモリと深く関係するので,前頭前野のワーキングメモリを向上させることはgC向上につながる。

7) 中高齢者(50歳以上)でのgCとワーキングメモリは個人差が大きく,その個人差には「認知的蓄え(cognitive reserve)」が深く関与する。


要するに,成人での「脳機能の向上」に関して現時点で言えることは,ワーキングメモリ(とくにその容量)を向上させること,そして,認知的蓄えを増やすこと(簡単にいえば,知識と経験を積むこと)が最重要である,ということである。むろん(くどいが),こうした脳機能向上では脳の効率化を促すことが基軸となる--認知的蓄えとその活用にも脳の効率的使用が不可欠である。

脳育成学で分かったことや,示唆されていることは多数あるが,最低限として,以上の諸点は知っておいた方がよいと思う。

教育でもそうだが,脳育成で最も重要なのは「伸ばすべき脳機能・能力」を明確化することにある。
目的が曖昧では,教育や脳育成の具体的な方法論が出てくるはずがない。そして,その方法論の有効性を的確かつ定量的に示さねばならない。脳育成学では,これらのことを当然ながら前提としているが,脳トレはこうした脳育成学と「真逆」にあることはもはや言うまでもないだろう。

とはいえ,脳トレには実害はないだろうから,その非科学性を承知の上で,したい人はすればよいだけの話である。しかし,一般の方々にはマトモな脳育成学との区別ができないだろうから,科学的にはやはり問題というしかない(それにしても,議論の対象があまりに酷いので,非常に疲れる議論ではある――だから,マトモな脳科学者は議論しないのだろうが・・・)。



ワーキングメモリ訓練によるワーキングメモリ能力の向上と前頭前野の活動変化。
ワーキングメモリが向上することで活性化ではなく不活性化がより進行する(効率化される)。
50歳男性のデータ。

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2007年10月18日 01:07に投稿されたエントリーのページです。

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