脳のどの部分が記憶や言語を担当するのか分かる理由とは？脳機能研究の方法を解説

脳には記憶を担当する領域、言語を理解する領域、運動を制御する領域などがあるとされています。しかし、目に見えない脳の内部のどの場所が、どのような働きをしているのかは、どのようにして分かったのでしょうか。

実は、脳の機能についての知識は、脳の損傷例の研究や脳活動を測定する技術、動物実験など、さまざまな研究の積み重ねによって明らかになってきました。

この記事では、脳の場所と機能の関係がどのように解明されてきたのかを、具体例を交えながら解説します。

脳の機能が分かるようになった基本的な考え方

脳の各部位の役割を調べる基本的な方法は、「ある部分が傷ついたときに何ができなくなるか」を観察することです。

もし脳の特定の場所が損傷した人に、ある能力だけの低下が見られる場合、その部分がその能力に関係している可能性が高いと考えられます。

例えば、話す能力だけが失われた患者を調べ、その脳の損傷部分を確認することで、言語に関わる領域が推測されてきました。

脳の機能研究で有名なのが、言語能力に関する研究です。19世紀には、脳の一部が損傷した患者を調べることで、言葉を話す機能に関係する場所が発見されました。

例えば、フランスの医師ポール・ブローカは、言葉を理解する能力は比較的保たれているのに、うまく話せない患者を研究しました。その患者の死後に脳を調べると、左脳の前頭葉付近に損傷が見つかりました。

このことから、左前頭葉の一部は発話に重要な役割を持つと考えられるようになり、現在では「ブローカ野」と呼ばれています。

同じように、言葉の理解に関係する領域も研究され、「ウェルニッケ野」と呼ばれる部分が発見されました。

脳損傷の研究だけではなく、現在では脳が活動している状態を調べる技術も使われています。

代表的なものに、fMRI（機能的磁気共鳴画像法）やPET（陽電子放射断層撮影法）があります。これらの技術では、人が特定の作業をしているときに、脳のどの部分の活動が高まるかを観察できます。

例えば、文章を読んでいるとき、言葉を聞いているとき、記憶を思い出しているときなどで活動する場所を比較することで、それぞれの機能に関係する領域を調べることができます。

記憶に関する研究では、海馬という脳の部位が重要な役割を持つことが知られています。

その発見には、海馬を損傷した患者の研究が大きく関係しています。ある患者は、手術によって海馬周辺に大きな損傷を受けた後、新しい出来事を長期間覚えることが難しくなりました。

しかし、過去の記憶や知能の一部は保たれていたため、海馬は特に「新しい記憶を作ること」に重要な役割を持つと考えられるようになりました。

脳の研究では、「この場所がこの機能を担当している」と説明されることがありますが、実際には一つの能力を一つの場所だけが担当しているわけではありません。

例えば、言語を使う場合でも、単語を理解する部分、音を処理する部分、発声を調整する部分など、多くの脳領域が協力しています。

記憶についても同様で、海馬だけで記憶が完成するわけではなく、大脳皮質などさまざまな部分が関係しています。

人間では詳しく調べられない部分については、動物実験も重要な役割を果たしています。

例えば、マウスなどを使った研究では、特定の神経細胞を刺激したり活動を止めたりすることで、その神経がどのような役割を持つのかを調べることができます。

こうした研究によって、記憶形成の仕組みや神経細胞同士のつながりについて、より細かな理解が進んでいます。

現在使われている脳の機能地図は、最初から完成していたものではありません。昔の患者研究、解剖学、画像技術、神経科学の研究成果が積み重なって作られています。

また、新しい研究によって、以前考えられていたよりも複雑な仕組みが分かることもあります。

つまり、「脳のどこが何をしているか」という知識は、単なる推測ではなく、多くの実験や観察によって確かめられてきた科学的な成果なのです。

脳のどの部分が記憶や言語などに関係しているのかは、脳損傷患者の研究、脳活動を測定する技術、動物実験などによって明らかになってきました。

特定の脳部位が特定の機能に関係することは、さまざまな研究結果が一致することで確認されています。

ただし、脳は非常に複雑な臓器であり、一つの能力を一つの場所だけが担当しているわけではありません。現在も研究が続いており、脳の仕組みは少しずつ解明され続けています。