「意識」の版間の差分

　1960年以降、[[認知心理学]]（cognitive psychology）の登場により、脳をある種の情報処理装置としてモデル化し、外からは直接観測できないような注意・感情・記憶などの精神現象をも研究対象とし、どのような内部プロセスがこれらを支えられているかが研究されるようになった。しかし、その後も数十年の間、意識を科学的に研究する動きは出てこなかった。

　脳科学による意識研究の成立にインパクトが大きかったのは、1990年代に[[wj:フランシス・クリック|クリック]]と[[wj:クリストフ・コッホ|コッホ]]によって提唱された意識研究の枠組みである<ref name=ref35>'''Koch, C.'''<br>The Quest for Consciousness: A Neurobiological Approach 2004<br>（土谷尚嗣 & 金井良太、意識の探求（上／下）岩波書店）<br>CO: ''Roberts and Publishers''.</ref>。この枠組みでは、特に[[ヒト]]と[[サル]]の[[視覚]]系に注目して、特定の[[視覚意識]]を生み出すのに十分な最小限の[[神経細胞]]集団、いわゆる「意識の神経相関（the neural correlates of consciousness; NCC）」を同定することが大きな目的とされた。この目的のもとに、数多くの実証的脳科学意識研究が生み出された（NCC研究については[[意識#意識の神経相関|意識の神経相関]]を参照）。これらの研究は、多くの脳科学者に意識が具体的な研究対象となることを確信させ、現在の意識研究の基礎となっている。

　2010年以降は[[深層学習]]を使った[[人工知能]]（Artificial Intelligence, AI）技術の発展が著しくなり<ref name=ref45><pubmed>25719670</pubmed></ref> <ref name=ref57><pubmed>    26819042</pubmed></ref>、AIは意識をもちうるのか、という問題も社会問題として考えられるようになってきた。これまでは、人工的なネットワークに意識が宿る可能性は、哲学の主題でしかなかったが、[[統合情報理論]]などの理論的意識研究がすすめば、科学的検証も可能になるかもしれない。

==意識の脳科学的な定義・関連用語との関係性==

　二つ目の意味は、心理学などが扱ってきた「[[クオリア]]」や「[[意識内容]]」という時の意識である<ref name=ref32><pubmed>22625852</pubmed></ref>。ある程度以上の意識レベルがある時には、ある瞬間に我々が経験する意識の内容は、視覚・[[聴覚]]・[[触覚]]などの鮮烈な感覚からなる。意識の内容には、[[思考]]や[[感情]]など、感覚ではないものも含まれるのか、意識の内容は注意によって規定されるのか、などについては、哲学・心理学・脳科学の観点からの研究・議論が続いている<ref name=ref7>'''Bayne, T., & Montague, M.'''<br>Cognitive phenomenology<br>''Oxford University Press on Demand.'' 2011</ref> <ref name=ref18><pubmed>22795561</pubmed></ref> <ref name=ref31>J'''ackendoff, R'''<br>How Language Helps Us Think. <br>Pragmatics and Cognition, 4, 1-34. 1996</ref> <ref name=ref64><pubmed>17324608</pubmed></ref>。

　一般に「意識」という日本語は、「[[注意]]」「[[自意識]]」、「[[こころ]]（心）」「[[魂]]」という概念を意味することもある。

　たとえば、「背筋を『意識』してトレーニングを行う」などといった場合は、「背筋に『注意を向けて』」という意味で意識という語が使われている。「注意」と「意識」の関係性については[[意識#意識の神経相関|意識と関連する認知機能]]を参照。

　「魂（soul) 」は、脳が活動を停止しても存在し続ける意識という概念である。脳科学では、活動を停止した脳には意識が無くなるとされる以上、魂の存在は認められない。近年では、魂のようなものの存在を示唆するような現象（幽体離脱、臨死体験等）の神経基盤について多くの事がわかってきている<ref name=ref10><pubmed>14662516</pubmed></ref> <ref name=ref13><pubmed>23940340</pubmed></ref>。

　科学的な概念（たとえば、「[[wj:熱|熱]]」「[[wj:惑星|惑星]]」「[[wj:遺伝子|遺伝子]]」など）と科学的研究のあいだには、研究が進むにつれて概念の定義がより洗練され、それによって研究がさらに進む、というプロセスがある<ref name=ref36>'''Koch, C.'''<br>Consciousness: Confessions of a Romantic Reductionist<br>（土谷尚嗣 & 小畑史哉、意識をめぐる冒険、岩波書店）<br>''MIT Press.'' 2012</ref>。意識の厳密な定義も、意識の科学的研究の進展とともにえられるだろう。

==脳科学研究における意識問題の一般性：意識vs無意識==

　一方で、意識・無意識の境界線の問題は、ほぼ全ての脳科学研究でなんらかの形で共有されている。たとえば、感覚入力、[[感覚統合]]、[[意志決定]]、[[運動計画]]、[[運動出力]]、[[感情]]、[[記憶]]、[[言語]]などの脳機能は、意識経験を伴う場合もあれば、伴わない場合もある。したがって、意識・無意識の違いを生み出す神経基盤を明らかにすることは、それぞれの機能を研究している神経科学者にとっても重要な問題だといえる。

　しかし、そうだとすると、機能主義的な脳科学は、わたしたちの脳とわたしたちと完全に同じように振舞うが意識経験の全くない「哲学的ゾンビ」を区別できないことになる<ref name=ref16>'''Chalmers, D. J.'''<br>The conscious mind<br>（林一、意識する心―脳と精神の根本理論を求めて、白楊社）<br>''New York: Oxford University Press''. 1996</ref>。このように、どのように研究するのかという点で重大な哲学的な問題が残るところが、意識研究と他の脳機能研究との大きな違いだろう。

==実践的な意識の脳研究==

　意識と脳の関係性を考える上で、一番基本となり、かつ最も示唆に富むのが臨床研究だ。特に重要なのは、障害を受けた脳部位が非常に限定されていて、かつ、その障害による意識の変化が特異的であるような症例報告である<ref name=ref54>R'''amachandran, V., & Blakeslee, S.'''<br>Phantoms in the brain.<br>2011<br>山下篤子、脳のなかの幽霊、角川書店</ref>。近年では、そのような患者における、詳細な精神物理実験、脳イメージング研究なども行なわれている。また、神経細胞レベルで症状のメカニズムを明らかにするために、サルなどのモデル動物における限定的な脳損傷研究も盛んに行われている<ref name=ref69><pubmed>    18923028</pubmed></ref>。

==== 盲視 ====

　[[第一次視覚野]]に障害を受けた患者が、回復後に視覚意識を失い、何も見えていないと報告するにも関わらず、強制的に視覚課題を行わされると、ランダムに答えた時よりも圧倒的に高い正答率で答えることができる、という症例である<ref name=ref68><pubmed>8725963</pubmed></ref>。[[眼球]]の網膜から始まる視覚入力は、少なくとも10以上の経路を経て脳に到着することがわかっている<ref name=ref44>'''Milner, D. A., & Goodale, M. A.'''<br>The visual brain in action.<br>''Oxford: Oxford University Press.'' 1995</ref>。意識に関係すると考えられる経路は、網膜から視床（ししょう）を通って第一次視覚野に投射する経路であり、盲視はこの経路が損傷することによって起こると考えられている。

===意識の神経相関===

　本項では、1990年以降に盛んになってきた「意識の神経相関（the neural correlates of consciousness; NCC）」について短く触れる。詳細は<ref name=ref24>'''Dehaene, S.'''<br>Consciousness and the brain<br>2015<br>（高橋洋、意識と脳――思考はいかにコード化されるか、紀伊國屋書店）</ref> <ref name=ref35 /> <ref name=ref37 />を参照。

===意識と無意識===

　意識研究は無意識研究と対になって発展してきた。無意識研究で扱われるのは、脳内の処理の中には意識にのぼらない処理があるのはなぜなのか、という問題である。

　このような無意識研究は、意識にのぼる活動だけがサポートできる機能とはなにか、という問いに答えるための実証的な方法を提供する。過去には、複雑なプロセスは、一般に無意識処理ではできないとされてきた。しかし、近年、短期的でフレキシブルな記憶<ref name=ref59 />や学習<ref name=ref53><pubmed>22720676</pubmed></ref>、注意を向ける・惹きつける<ref name=ref38 />、高度に抽象的な言語・計算処理等<ref name=ref58><pubmed>23150541</pubmed></ref>も、無意識の処理で可能だということが示されている<ref name=ref39><pubmed>17403642</pubmed></ref> <ref name=ref47><pubmed>21555524</pubmed></ref>。ただし、ほとんどの場合、無意識処理が行動に与える影響は、意識処理に比べて効果が弱く、時間的にも持続しない。

　NCC研究が盛んになるにつれ、意識の内容についての概念の整理や定義の洗練化がすすんだ。特に近年、意識と関連する認知機能と意識そのものとの関係性がより深く議論されるようになり、操作的な定義をもとにさまざまな実証実験が行われるようになっている。

　現在の意識研究者の間でも、脳科学はアクセス意識に集中して研究すべきだと考える研究者<ref name=ref19><pubmed>21807333</pubmed></ref> <ref name=ref24 />と、脳科学が真に研究すべきは現象的意識の方であると考える研究者<ref name=ref67><pubmed>26585549</pubmed></ref>に分かれている。注意と意識の関係性については<ref name=ref18 /> <ref name=ref66>'''Tsuchiya, N., & Koch, C.'''<br>The relationship between consciousness and top-down attention. <br>In S. Laureys, G. Tononi, & O. Gosseries (Eds.), <br>The Neurology of Consciousness (2nd ed., pp. 69-89): ''Academic Press.'' 2015</ref>を参照。作業記憶と意識については<ref name=ref59 />を参照。報告と意識については<ref name=ref1><pubmed>22192881</pubmed></ref> <ref name=ref67 />を参照。

==脳科学的な意識の理論==

===グローバル・ニューロナル・ワークスペース理論===

　グローバル・ワークスペースとは、さまざまな無意識処理からのぼってくる情報をフレキシブルに保持・処理する神経機構である。無意識処理とは感覚入力、または運動出力を担う周辺的な並列的処理に対応し、それらの一部は大脳皮質内にまで及ぶこともある。そこから上がってくる情報の一部は、注意によって選択および増幅されると、グローバル・ワークスペースに入り、他のシステムから自由なアクセス可能な状態になる。グローバル・ワークスペース内の情報は、長期記憶・運動計画・抽象的な思考などさまざまな認知機能に利用可能であるため、意識にのぼっている情報処理は無意識の情報処理に比べて圧倒的に有用なのだと考えられる。

===統合情報理論===

　統合情報理論は、現在までにわかっている脳科学的知見に整合的な説明を与える。統合情報理論によると、昏睡・植物状態・深い睡眠や全身麻酔状態で、脳活動は失われず、かつ外部からの感覚入力にも反応できる脳に意識が宿らないのは、情報の統合が失われるからである（[[意識#意識の神経相関|意識レベルの変化]]参照）。分離脳では、分離された脳それぞれが、独立に同程度の情報の統合を行っているため、左右の脳で独立に意識が存在すると考える（[[意識#意識の神経相関|臨床研究からの知見]]参照）。また、小脳の活動が意識を生み出さないのは、小脳の回路は統合が弱いからだと説明される（[[意識#意識の神経相関|意識と無意識]]参照）。

　統合情報理論を直接に検証するのは難しい。しかし、理論をもとにした意識レベルの指標の提唱<ref name=ref15><pubmed>23946194</pubmed></ref>や、神経活動をもとにした統合情報の計測の仕方などが提案されている<ref name=ref5><pubmed>21283779</pubmed></ref> <ref name=ref49><pubmed>26796119</pubmed></ref>。今後は意識の内容についての統合情報理論の予測を検証するような研究が期待されている。

==まとめと展望==

　また、各種の精神疾患や脳障害では、さまざまな意識レベル・意識の内容に変化がみられる。それゆえ、意識が生じる原理を理解することは、将来的にさまざまな意識機能障害の回復・治療にも繋がると期待される。意識の脳科学研究は、臨床や工学での応用につながる重要な研究分野であり、今後も、過去25年で見られたような急速な発展が見込まれる。

==関連項目==