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1 意識は脳のどこに存在するか 意識 の一連の流れ 体性感覚情報マップ 脳の局所と各身体部位に点対点の対応関係がある 大脳皮質の頭頂葉に体性感覚野が存在 有機体 ( 人間など ) 普段はこの状態を維持 原自己 非意識的安定した状態 対象 が現れると 対象 中核意識 その場 その瞬間での意識 よく使われる部位ほど反応する脳の局所も広くなる さらに時が経つと 拡張意識 過去や未来の事にも対応した意識 参照 ペンフィールドのホムンクルス A%A5%F3%A5%D5%A5%A3%A1%BC%A5 %EB%A5%C9%A4%CE%A5%DB%A5%E0% A5%F3%A5%AF%A5%EB%A5%B9

2 この章では 以下の (1)~(6) の言明の正当性を神経病理学 神経解剖学 神経生理学 神経心理学の証拠に照らして評価していく (1) 原自己の神経的基盤を形成している体性感覚情報マップの両側性的損傷は 意識を崩壊させる 意識の崩壊は 原自己の構造が密に詰まっている脳幹上部と視床下部レベルの損傷で最大で 処理回路がより空間的に離れているより高いレベル ( 島皮質 S2 S1 皮質 ならびに関係する登頂連合皮質 ) の損傷ではそれほどではない (2) 有機体と対象という関係についての二次のイメージ化された説明の構築に関わっていると思われる構造の両側性的損傷は 中核意識を部分化または完全に崩壊させる そのような構造は たとえば視床のいくつかの核と帯状回皮質である (3)IT[inferotemporal( 下側頭 ) の略 ] として知られる下側頭部位と TP[temporal pole( 側頭極 ) の略 ] として知られる側頭極を含む側頭皮質の両側性的損傷によって 中核意識が損なわれることはない なぜなら そのような損傷状況においても 原自己を表彰し 認識されるべきほとんどすべての対象を処理し 有機体と対象の関係についてのイメージ的説明を生み出すのに必要な構造は無傷だからだ しかし 側頭皮質の損傷により自伝的記憶の活性化が損なわれるので 延長意識の範囲は減少する 同じことは 広大な前頭前領域内のいくつかの高次皮質の両側性的損傷についても言える それらの皮質も 活性化されると自伝的自己が生み出される記憶を支えているからだ (4) 海馬の両側性的損傷によって中核意識が損なわれることはない しかし 事実に対する新たな学習が阻害されるから その損傷が自伝的記憶の増加を止め その維持に影響し その結果 将来の延長意識の質を変える 拡張意識 (5) 外部感覚情報 ( たとえば視覚 聴覚 ) と関係する初期感覚皮質の両側性的損傷は そうした皮質に依存する特定の対象の側面を阻害するものの それにより中核意識が損なわれることはない 体性感覚皮質の場合は例外だ なぜなら それは原自己に対する基盤の一部だからだ (6) 前頭前皮質の両側性的損傷は たとえ広範なものでも 中核意識を変えることはない

3 昏睡と持続性植物状態 植物状態の患者明白な睡眠と覚醒のサイクルを示す 一見正常な睡眠と覚醒が交互に起きる 覚醒とは : 意識の必須要素ではあるが 意識と同じものではない 情動 注意 意図的行動が植物状態の中で戻ることはない 脳幹 大脳 中脳橋延髄 脊髄 脳幹 脳の上位部分 信号 身体 心臓や肺などの生命機能の調節 睡眠や覚醒の調節が脳幹に依存 昏睡や持続性植物状態を引き起こす損傷 脳幹の被蓋にある核 ( 古典的な網様核 ) が必ず傷を負っている 古典的な網様核 楔状核 脚橋被蓋核など 非古典的な網様核 一連のモノアミン核 アセチルコリン核 結合腕傍核 中脳水道周囲灰白質 損傷は非古典的な網様核にも及んでいる 昏睡と持続性植物状態の症状は言明 (1) 原自己の神経基盤を形成している体性感覚情報のマップの両側性的損傷は意識を崩壊させるを支持している 上部中脳と視床下部の複合的損傷のあとに起こることもあるし 視床の損傷のあとに起こることもある いずれの状況でも言明 (1) と合致する

4 意識があるがゆえの悲劇 昏睡状態は意識がなく なにもすることができないが 監禁症候群はそうではない 監禁症候群では 患者には意識があり 目を上下に動かす 瞬きをするといった行動ができる この単純な運動によってわずかながらコミュニケーションをとることが可能である ex)yes であれば目を上に NO であれば目を下に 等 延髄と橋 中脳 間脳を合わせて脳幹と呼び 損傷が脳幹の前部にあるときのみ監禁症候群は起こる 身体全体に運動信号を送る経路は脳幹の前部に位置するが 瞬きと垂直方向の眼球運動を調節する経路のみ脳幹の後部に位置する 損傷が前部であれば後部の瞬きと垂直方向の眼球運動を調節する経路のみが残るので 単純なコミュニケーションであればそれをすることが可能なのである! 色がついている部分が脳幹

5 ホメオスタシス調節のための装置 意識の存在は脳幹の完全性に依存する 脳幹 視床 視床下部 間脳 橋の上の部分が損傷したときに限って 昏睡が起こる 橋の上の部分が重要な役割を果たしている 中脳橋 小脳延髄 脊髄 網様体 結合腕傍核 (1) 痛みを認識 (2) 心臓 肺 腸の調節 (3) 味を認識 モノアミン核アセチルコリン核 (1) 注意と記憶 (2) 睡眠 これらの核のほとんどが ホメオスタシスとの関係 体温 血糖などといった内部環境や心臓 腸など内臓の状態を一定に保つということ

6 睡眠 覚醒サイクルの鍵をにぎる網様体 網様体に関する典型的実験 (1) 傷をつける (2) 特定の部位を電気的に刺激する (3) 操作の結果を脳波の変化として測定する 網様体は賦活系を構成しているという結論 網様体の電気的刺激は脱同期性脳波をもたらす 覚醒状態や睡眠状態を生み出している この領域が意識 覚醒と注意 に密接に関係 睡眠 賦活系 : 大脳皮質を覚醒状態に維持この覚醒状態は意識の同義語 覚醒 生成に関与 網様体のいくつかの核 意識的状態にあるとき 網様体 視床 連続的信号 大脳皮質 ある種の皮質的調和をもたらす 深い睡眠状態にある有機体 同期性 の脳波 : 遅い 高振幅 覚醒し注意を有する状態や逆説的レム睡眠状態にある有機体 脱同期性 の脳波 : 速い 低振幅 しかし この脳波には大脳皮質の局所部位と関係する同期性成分が隠れていることが明らかになっている 網様体の構造 睡眠 - 覚醒サイクルの調節に関わっている 睡眠はほぼ無意識な状態意識と睡眠がほぼ同じ領域に根ざす生理学的プロセスから生まれているとするのは合理的

7 意識の全メカニズムが崩壊する なぜ橋上部あたりから上の部分が損傷したときだけ意識喪失が起こり それ以外の部位の損傷では覚醒状態に変化が生じないのか? 三叉神経入り口レベル 損傷が意識を変化させる部分とそうでない部分を分け隔てている部分 第五脳神経としても知られる 三叉神経 が脳に入っていくレベルである 脳幹部分 三叉神経 : 眼神経 上顎神経 下顎神経の三つに分かれる神経 情動の調節やホメオスタシス ( 生物が その内部環境を一定の状態に保ちつづけようとする傾向のこと ) の高次の調節に関わっているいくつかの核が黄色い面の上部に存在する また 身体の様々な信号は最終的に三叉神経を通り 網様核へと投射される 三叉神経の上部や網様核付近に損傷がおきると認識のための重要な基盤を表象することができない したがって橋上部から上を損傷すると情動などのコントロールがきかなくなったり 意識の損失が起こる

8 三叉神経切断による脳波の測定結果から 網様体に関する古典的実験 1 ネコの脊髄と延髄の接合部で脳を分離 ( 下位離断脳 ) 2 ネコの橋と中脳の接合部で脳幹を分離 ( 上位離断脳 ) 3 ネコの橋の中ほどで切断 結果 : 脳波パターンに変化が生じない 事実 : 延髄や脊髄に損傷のある患者は意識障害を引き起こさない (1) 注意と記憶 (2) 睡眠 結果 : 重い障害 橋上部の重要な構造と 視床や大脳皮質の構造との信号のやりとりが不可能となる 1. 三叉神経の入り口の真上 恒久的覚醒状態をもたらすことを脳波で確認 2. それより約 4mm 上の部分 行動的にも脳波的にも重い覚醒障害 上位離断脳とまったくちがいない 切断レベルにあるアセチルコリン核が損傷し その核から上方への投射が断たれた 下方への皮質投射が損傷し 皮質信号が橋上部の被蓋部位を通れなくなった 結合腕傍核の一部が損傷した (1) 痛みを認識 (2) 心臓 肺 腸の調節 (3) 味を認識 意識の正常なプロセスが崩壊

9 電気刺激による脳波の測定結果から 実験 1 ネコの網様体の核を電気刺激し 注意的状態を示唆する 局所的同期性 を有する 脱同期性の脳波 を生み出した 情動に関する研究 神経疾患を有していない健康な人間 覚醒と注意に特徴的な電気的皮質状態 古典的な網様核と関連づけられてきた電気的皮質状態を生み出した 上部網様体内の脳幹構造が特定の情動に関して著しく活発になる 実験 2 アルツハイマー病の患者ならびにその患者たちと同年齢の健常者対照群の網様核をマッピング 脳幹の左右両側で結合腕傍核がひどく破壊 早期発症型アルツハイマー病患者 後期発症型アルツハイマー病患者 全員 80% 特定の情動の処理 そしてそれらの情動の最終的感情を生み出すのに必要な神経的プロセスと関係している 睡眠 覚醒サイクルの調節と注意の調節に結びつけられてきた網様体構造が情動や感情とも結びついていることを示唆する 結合腕傍核の破壊が意識の減退に関係? 意識の減退を有名な嗅内皮質とその近傍の即答皮質の関係で説明することはできない 結論 脳幹は 覚醒 ホメオスタシス調節 情動と感情 注意 そして意識に関するプロセスに 同時に関与している

10 二次のニューラル パターンを支える構造 言明 (2) に関係するのは 主に 帯状回 視床核 上丘の損傷であると考える 帯状回 体性感覚システムを構成する全部位から様々な信号を受けている 発生や 四肢 内蔵の運動の実行に直接的にも間接的にも関わっている また 注意や情動 意識のプロセスにも関係している 前部帯状回の両側性的損傷によって無言語症が生じる 帯状回皮質に両側性的損傷をよって意識障害が生じる 前部帯状回の両側性的損傷は 中核意識と延長意識の双方を崩壊させる しかし回復する見込みがある ( 両半球の後部帯状回部位が正常なため?) 帯状回全体の両側性的損傷は 意識を恒久的に崩壊させる 帯状回の大部分である 前部と後部のうち後部が不可欠である 上丘 様々な感覚を受け 信号を統合し脳などにアウトプットしている 主な目的は視覚刺激 聴覚刺激の源に 目 耳 頭 首などを向けさせ 最適な対象処理が行われるようにすること 視床 本書では範囲外であるが 視床の両側性的損傷は確かに意識障害を引き起こす

11 学習 記憶 言語をつかさどる海馬 暫定的な結論 原自己と二次のマップは 正中線近傍の一連の構造 ( 脳幹 視床下部 全脳基底部 視床の諸核 並びに中央に位置する帯状回 ) に依存している 原自己 あるいは有機体と対照の関係についての二次の説明 そのいずれかを支えていると考えられる脳部位の損傷は 中核意識を崩壊させる 海馬 側頭葉と前頭葉の高次皮質 視覚と聴覚の初期感覚皮質 これらの部位の両側性的損傷は中核意識に害を及ぼさない 海馬は数種の感覚様相からの情報を受け取る 感覚の種類とそれに即した体験 扁桃体が損傷すると不快な感情に関連した記憶だけが障害される 海馬部位が両半球で損傷している患者には常に重大な学習 記憶障害が見いだされる しかし決して中核意識障害は伴われない K- ラインが作れなくなる? EM 第 8 章 海馬 側頭葉 扁桃体これらの部位の損傷によって 学習 記憶 言語の重大な変化が起こる しかし患者は自己と周囲をはっきり認識し 中核意識は完全である 大抵 自分の障害を認識している 初期視覚皮質の両性的損傷は一部であっても 視力喪失や処理障害を引き起こす Ex) 色盲 失認症 バリント症候群 感情の減退によって意思決定機能が低下する 自分にできないことをはっきり認識している 中核意識の全プロセスが残されている 色を見分けられない!! 聴覚皮質 視覚皮質 前頭全皮質の両側性的 一側性的損傷も中核意識には全く障害をもたらさない 刺激を知覚し認識する患者の能力は損なわれる また感覚様相における内的イメージの創造能力も損なわれる しかし中核意識は正常に機能する 意思決定をする能力を失ったことが 感情と気持ちの変動可能な幅を狭めている -EM.7.4 有用な思考路トはどのようなものか 初期感覚構造は 対象の個々の特徴の処理に関わっていて それらの構造の一つがたとえ大きな機能障害を起こしても それが意識全般に影響することはない

12 脳幹レベルの機能重複がもたらす利点 原自己と二次のマッピングを支えている構造には 生物学的機能の重複がある 1. ホメオスタシスを調節し 身体の構造と状態を信号化する 2. 情動と感情のプロセスへの関与 3. 注意のプロセスへの関与 4. 覚醒と睡眠のプロセスへの関与 6. 中核意識の構築 5. 学習のプロセスへの関与 苦 快 欲求に関係する信号の処理も含まれる 脳幹と帯状回皮質は完全に重複しており 他の構造にもかなりの重複が見られる 重複は近接する核の明瞭な ファミリー の機能から生まれている 構造的独自性にもかかわらず それぞれの核のファミリーは構造的に結びついていて相互に関係しあっている 機能重複をもたらしている近接性と構造的結びつきは その部位の機能の支配的役割を示している ファミリーとは? 複数のまとまった機能や部位のこと 情動と注意に関して 機能重複している理由は以下である (2) (3) 注意を支配する構造と情動を処理する構造とが互いに近接しているのは 処理のいくつかの要素に対して同じ構造が使えるので都合がよい そしてこれらの構造は 身体状態を調節し信号化する構造とも近接しているため都合がよかったため 意識はホメオスタシスを実現する手段であるため 意識の機構をホメオスタシスに関わっている既存の機構の 近く 内側 に作るのが都合がよかった そのため既存の機構が近接しているのは中核意識に関しては 気が利いていると言える 情動によって注意するかどうかの判断基準が得られる 背景として 情動は 注意において欠くことができないというのがあると考えられる 情動は対象に対する有機体の過去の経験について自動化された信号を有機体に授け それにより ある対象に有機体が注意を向けるか差し控えるかの根拠を与える 1. 感覚装置の一つを使って対象や状況を処理するとき 見慣れた顔や場所の光景を取り込んだとき 2. 記憶をもとにいくつかの対象と状況を構築し それらを思考のプロセス中にイメージとして表象するとき 友人が先日亡くなったという事実を思い出すとき - 第二部すべては情動と感情から / 第二章外向きの情動と内向きの感情より 意識は 進化的に新しい領域よりも古い領域に 表面にある領域よりも脳の深部にある領域に強く依存している 二次のプロセスは命の調節に密接にかかわる古い神経構造に根を下ろしている 意識という生物学的前進は古いかも 意識の拡張は進化的に言うと古くない 第一に 自伝的記録を構築できるようにすることで第二に 我々に他の事実についての広範な記録を授けることで 第三に ワーキング メモリを保持する能力を授けることで 可能になってきた 意識の拡張の基盤は現代的な脳の特質 すなわち新皮質の上にある しかし結局 意識の新しい特徴のどれ一つとして 中核意識の活動と無関係ではない

腹側被蓋野 中脳橋被蓋 拡張網様体賦活系 (ERTAS) 傍腕核 中脳 橋 青斑核 中脳で輪切りにすると 5. 情動で説明した SEEKINGシステムの出発点である中脳腹側被蓋野がここに位置し その背後 縫線核の上部辺りに中脳橋被蓋という部分があります 網様体 縫線核延髄 4. 意識とエヒ ソート

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