つぎはぎだらけの脳と心(デイビッド・リンデン,インターシフト)★★★
溺れる脳(M.クーハー,東京化学同人)★★★


 今までに幾つもの病院に勤務したが,その多くは,動線が悪くて働きにくい病院とか,迷路のようになっていて医者が迷子になる病院とか,病棟ごとに構造が異なっている病院とか,病棟を移動する際の最短距離がよくわからない病院がよくあった。それらのほとんどは建て増しに継ぐ建て増しで大きくなった病院だ。要するに,古い建物と新しい建物の間に整合性を取れていないため,使い勝手が悪いのだ。

 この『つぎはぎだらけの脳と心』を読んで一番最初に脳裏に浮かんだのは,こういう「増改築で大きくなった病院」だった。人間の脳はまさに,増改築で大きくなった臓器だ。だから,さまざまなトラブルが起きるし,時々,信じられないような不可解な機能が顔を覗かせることがあるらしい。


 私達の脳の基本構造は魚類の脳だ。そして魚脳の上に爬虫類脳,つまりトカゲやワニの脳を乗せ,更にその上に初期哺乳類の原始的な脳を乗せ,最後に大脳皮質で包んだものがヒトの脳なのだ。しかも,魚や爬虫類の脳は今でも機能している。まさに建て増しである。

 なぜこうなったかというと,全脊椎動物が代々受け継いできた「脳の進化計画書」には奇妙な2つの指令が書かれていたからだ。

  1. 古い部品や機能は絶対に取り外さないこと。
  2. 新しい部品や機能を付け加える際,その部品や機能は常に「オン」の状態を保ち,「オフ」スイッチは付けないこと。

 1 の結果,私達の脳には初期魚類や初期爬虫類の脳が残っている。
 2 の結果,私達の大脳は四六時中,機能をオフにできなくなった。寝ている時も活動を続け,日中に見たバラバラなものを睡眠中に勝手に結合して一つの物語にでっち上げるようになった。それが「夢」というものらしい。宗教が誕生したのも,この「無関係のものを無理やり関連付けて一つの物語に仕立てる」能力があったからと考えると納得がいく。


 おまけに,脳の最小単位であるニューロンが,これまた出来がよろしくない。ニューロンは「刺激を電気的スパイクに変え,それを軸索を通じて神経末端に伝え,神経伝達物質を放出して次の神経に伝える」のが役目だ。その意味では電気の回路に非常に似ている。

 だが,電気的装置としてみると伝導速度は速いとはいえず,軸索の絶縁も十分でないため電荷漏れが起こる。しかも,せっかく神経末端まで信号が伝わったところで,神経伝達物質が放出される割合は3割で,7割は何の反応も起こらないため全くの無駄信号となっている(しかも,神経伝達物質の放出が起こるか起こらないかは偶然に左右されているらしい)。おまけに,スパイクの頻度は最高でも毎秒400回程度で,しかもその頻度を維持できず,すぐにスパイクが出なくなる。要するに,クロック数が超遅いCPUに,絶縁がうまくできていない伝導率の低い細い電線がつながっているようなものだ。


 なぜ,こうなったかというと,ニューロンが進化の非常に早い時代に完成してしまったためだ。本書では6億年前(エディアカラ紀)に最初のニューロンが誕生したとしている(『傷はぜったい消毒するな』参照)。実際,現生のカイメンはニューロンを持っていないが,クラゲはニューロンを持っている。

 クラゲにとってはこのニューロンで十分だった。体も小さければ伝達速度の遅さは問題にならなかったし,捕食者がいないエディアカラ紀では高度な運動機能も知覚も必要なかったからだ。

 だが,カンブリア紀に入って肉食動物が誕生すると,捕食者と被捕食者がせめぎあう世界になり,動物は周囲の情報を集めるために眼を発達させ,同時に運動機能を高めていくことになる。しかし,ニューロンを新たに作り変えるヒマはない。新たに作ったニューロンが正しく機能するかどうか保証がないからだ。だから,とりあえず正常に機能しているニューロンでなんとかやりくりすることにした。それ以外に選択肢はなかったといえる。以後6億年間,動物はさまざまに進化・分化したが,ニューロンだけは6億年前のままなのである。


 では,こんな欠陥の多いニューロンなのに,なぜ私たちは知的作業ができるのか。言い換えれば,演算能力の低いプロセッサで高度な演算を行うためにどうするか,である。それがネットワーク化だ。複数のプロセッサを連結して処理すべき問題を複数のプロセッサに割り振り,それを統合すれば高度な演算ができるようになる。実際,アポロ11号時代のコンピュータは現在の炊飯器に搭載されているIC並の機能だったが,多数をネットワーク化したことで人類を月に送り出したわけだ。それと同じ解決法を生物は編み出したわけだ。実際,私たちの脳には1000億のニューロンが500兆のシナプスで相互連結している。

 その結果,私たちの脳は巨大化した。低機能のニューロンの数を増やし,それらを相互に連結するためには膨大なスペースが必要となったからだ。同時に,電荷の漏れと無駄信号というロスがあるため,仕事量以上のエネルギーを消費するようになり,脳は全身で最も大食いの臓器になった。極めて効率の悪い巨大組織,それが人類の脳だ。


 一方,薬物や嗜好品への中毒を生み出す原因は前脳の側坐核だ。これまた古い時代の動物から受け継いだものであり,もともとは個体の生命維持,種の存続に必要な神経組織で,生命維持を種族維持のための行動を強化する系である。本来の神経伝達物質は脳に完全に制御され(=脳と神経伝達物質の共進化),神経伝達物質は役目を果たしたら速やかに分解され,影響は長続きしないようになっているが,これは側坐核とそれに作用する神経伝達物質でも同様である。

 しかし,人間は外部からコカイン,ニコチン,アルコールなどの物質を取り入れるようになったが,脳はこの「新手の刺激」を側坐核に一手に押し付けることにしたらしい。その結果,これらの物質を摂取すると側坐核はドーパミンを放出し,脳は幸福感を感じることになった。問題は,これらの物質が本来の神経伝達物質と異なり,脳では分解されないことだ。その結果,脳はこれらの物質の影響を長時間浴び続けることになり,ドーパミンを止めることができなくなった。

 糖質摂取もコカイン同様,側坐核に作用してドーパミンの放出が起こることが確認されていて,本書では「新型コカイン」と呼んでいるが,コカイン同様,脳で分解されることはないため,長時間,作用が持続することになる。この「脳で分解されない」という点が神経伝達物質との違いであり,これこそが「糖質は動物本来の食物でない」という証明になる。糖質(ブドウ糖)が「本来の側坐核に作用する物質」であるなら脳内にブドウ糖を分解する機能が備わっていなければならないからだ。脳にブドウ糖分解機能がないということは,「脳と神経伝達物質の共進化」から外れた物質であるという証拠だ。

 ちなみに,正常血糖値では側坐核からドーパミンが放出されず,正常値より高値になると放出されるが,これは正常血糖値上限(脳が正常に機能するのに必要なブドウ糖の濃度)がドーパミン放出の閾値になっていて,それを上回るとドーパミン放出が起こるのだろう。

(2014/03/31)