「クオリア」の版間の差分

クオリアは、我々の[[意識]]にのぼってくる感覚意識やそれにともなう経験のことである。脳科学では、クオリアはなんらかの脳活動によって生み出されていると考える。しかし、具体的にどのようなメカニズムがどのようなクオリアを生み出すのか、また、クオリアを生み出す脳活動と生み出さない脳活動では何が違うのか等はわかっていない。そもそも、クオリアは生物の生存にとってどのような意味で有効なのかすらが明らかでない。哲学者は長くクオリアについて論じてきたが、クオリアという概念に意味があるかどうかですら、意見が分かれている。本項では、クオリアに関する概念・議論を解説し、脳科学研究によってクオリア問題に具体的にアプローチする方法にはどのようなものがありうるかを概説する。哲学的な議論に関してはhttp://plato.stanford.edu/entries/qualia/ を参照。

クオリアとは、ラテン語 qualia 、のことで、単数形は a quale であり、我々が意識的に主観的に感じたり経験したりする「質」のことを指す。日本語では感覚質とも呼ばれる 。一般に、夕焼けの赤い感じ、虫歯の[[痛み]]、などの[[比喩]]を使って説明されることが多い。

 

 

一方で、広い意味でのクオリアとは、一瞬に経験される意識経験の中身、すべてを指す。例えば、図１の二つの図では、赤い丸の位置が違うため、広い意味では、異なるクオリアを経験していることになる 。

狭い意味でのクオリアは、脳科学的に最も研究しやすい。古典的な心理物理学は、わずかに異なる二つの感覚刺激を被検者に呈示し、どのような刺激の特性は、意識的に同じとみなせるか、違いを区別できるかが詳しく研究されている 。

より広い意味でのクオリアには、視覚全般を含んだクオリアなどが考えられる。視覚全般のクオリアは、複雑な内容を含んだ自然画像を使った実験などによって研究できる。変化に対する盲目（Change Blindness(Simons & Rensink, 2005))などの実験では、ある一点を除いては全く同じ２つの画像を繰り返し見せられてもなかなかその２つの画像の違いに気づかない。これは、広い意味でいうところの同じ視覚クオリアが二つの画像によって生み出されるから、と考えることもできる。

すべての感覚モダリティ（視覚、聴覚、[[触覚]]など）を含んださらに広義のクオリアを研究するには、映画やバーチャル・リアリティなどを使った実験が行われる(Hasson, Nir, Levy, Fuhrmann, & Malach, 2004)。

1.2.クオリアと関係する概念

哲学者らは、クオリアという語で指し示す概念を整理するために、関連する概念をいくつも提案してきた（http://plato.stanford.edu/entries/qualia/）。ここでは、その中で特に脳科学的なクオリア研究に関連する概念を説明する。

1.2.1 「それになった感じ」"what it is like”

そのように考えると、コウモリに限らず、他の[[動物]]、他人、人工的なシステムなどに、たとえ意識があったとして、それになったときにの感じ（what it is like) は、それ自身にならない限りわからない。脳科学から、この問題に対してどのようなアプローチの可能性があるかについては後の章を参照。

1.2.2 現象としての意識phenomenal consciousness

Freeman & Simoncelli (Freeman & Simoncelli, 2011)は、周辺視野の解像度と混みあい効果の影響を考えて、ある自然画像（図２、左）とほぼ同じ広義の視覚クオリアを生み出すような人工画像（図２、右）をつくりだすのに成功した。

図２　広い意味で同じ視覚クオリアを生み出す２枚の画像(Freeman & Simoncelli, 2011)。左のオリジナルの写真も、右の人工的な画像も、中心の点を見つめる限り、ほぼ同じような視覚経験を生み出す。人間の視覚システムの周辺視野における解像度などの特徴を考慮に入れたコンピューターモデルには、左右の写真は区別がつかない。

人の視覚システムは見つめている焦点が最も解像度が高く、周辺視野に行けばいくほど解像度が悪くなる。また、周辺視野では混みあい効果 (crowding(Pelli & Tillman, 2008)）という現象が生じる。これらの影響のため、特に複雑な内容の自然画像では、直接に焦点を当てて見ている部位以外では、異なる画像も同じクオリアを起こす。

Freeman & Simoncelliによる図２を例にとると、中心の点を見つめている時に我々にアクセス可能な意識は、「人々が集う公園のような場所で、右後ろには建物があって、左後ろには木がある」というように言語的に報告でき、記憶に保持でき、そのため後の意識的な行動計画に直接影響を及ぼすような、意識の側面を指す。そのような意味では左の図も右の図も同じようなアクセス可能な意識が経験される。

哲学者ディビット・チャルマーズによって提唱された意識の「難しい問題」とは、クオリアと脳内で起こる物理化学現象の間にある大きなギャップのことを指す(Chalmers, 1996)。「難しい問題」の議論には、色々な問題が含まれる。たとえば、狭い意味での赤いクオリアを引き起こすような神経活動が、なぜ、青いクオリアを引き起こさないのか、という問題がある。これは「難しい問題」の一例である。哲学者の中には、もし突然、自分が経験するすべての赤と青のクオリアが入れ替わってしまったとしてもそれには自分が全く気づけないはずだ、という「逆転クオリア」の思考実験を行い、どのように神経科学が進んだとしてもこのような問題は解き明かすことができない類の問題である、と論じているものもいる（http://plato.stanford.edu/entries/qualia-inverted/）。はたして、脳科学が根源的にクオリアの謎を解き明かすことはできないのか、実際に研究の手立てがないのかについては、後の項を参照。

 

常に画面上に存在し続けて、網膜の視細胞を刺激し続ける黄色い３つの点が、意識から消えたりまた帰ってきたりするのではないだろうか？　この現象はMotion-induced blindness(MIB,視覚的動きによって物体の消失）と呼ばれる(Bonneh, Cooperman, & Sagi, 2001)。このような現象は、たとえ、感覚入力が一定であっても、脳内の神経活動が何らかの形で活動状態を変えるために、それにともなって黄色のクオリアが変化する、ということを直接に示す。

また、関連した研究手法として、クオリアを生み出さす神経活動と生み出さない神経活動の違いに注目する研究なども盛んに行われている(Dehaene, 2015)。

アクセスできる意識は、報告可能な意識内容であるため、報告が正確である限り、実験者・被験者の間で共有可能である。報告内容を客観的なデータとして扱い、同時に脳活動を記録することで、アクセスできる意識がどのように脳活動と関連するのかを厳密に研究できる(Dehaene, 2015)。このような手法は、他の科学分野と同様に客観的に研究が可能である。このような考えのもとに発展してきたのが1990年以降の意識研究の主流であるNCC(Neural correlates of consciousness)アプローチである(Koch, 2004)。

近年、上のようなアプローチでは、意識的なアクセスのメカニズム、報告のメカニズムが明らかになるだけで、クオリアがどのように脳活動から生じてくるのかを理解するには、妨げになるのではないか、ということが指摘されてきている(Aru et al., 2012; de Graaf, Hsieh, & Sack, 2012; Tsuchiya et al., 2015)。

実際の研究例として、注意がそらされている状況での知覚（二重課題や不注意による盲目(Pitts, Padwal, Fennelly, Martinez, & Hillyard, 2014)）や、報告なし課題(Frässle et al., 2014)、などの課題がある。Pittsらは、被験者が画面中央の課題に集中している時に、背景を四角形に変えたり、ダイヤモンド型に変えたりという操作を行った。この時、過去に「意識に強く相関する神経活動」であると提案されてきたガンマ帯域（30>Hz)での神経活動や、P３と呼ばれる刺激処理から３００ミリ秒後に現れる活動は、報告の有る無しに左右され、被験者が四角形・ダイヤモンドに気づくかとは関係がないことを示した。同じように、Frassle らは、両眼視野闘争中に「意識に強く相関する神経活動」であると提案されてきた前頭前野での活動も、報告の有る無しに左右されることを示した。

このような研究は、これまでに報告を中心においてきた意識研究の限界を示している(Koch, Boly, Massimini, & Tononi 2016)。アクセスできない、もしくは普段はアクセスしないような意識の内容もクオリアの一部であると考えるのであれば、アクセスの影響を意図的に排除するような実験パラダイムでクオリアと脳活動の研究も組み合わせなければ、脳活動とクオリアの関係性はわからないだろう。

クオリアがある種の脳神経回路とその活動によって規定されるのであれば、神経細胞同士のつながり方を変えるとクオリアの内容も変化するはずである。長期にわたるトレーニングの結果、つながりを変化させることで知覚を変化させるという研究の歴史は長く、さまざまな結果が得られている(Sagi, 2011)。

ただし、長期にわたる神経細胞のつながりを変える、という実験はモデル動物で多く行われている。特に、イタチを使った視覚・聴覚経路つなぎ変え(rewiring)の実験は、特筆に値する(Sharma, Angelucci, & Sur, 2000; von Melchner, Pallas, & Sur, 2000)。

この実験では、片側の脳半球の聴覚野に、片方の眼球からの視覚入力が入力するように、視床のレベルで神経経路のつなぎ変えをイタチが生まれて間もないころに行った 。イタチが成長した後で、「つなぎ変えを行わなかった側の」脳半球を使って、聴覚と視覚の簡単な弁別課題の訓練が行われた。イタチが十分にトレーニングを積んだ後、つなぎ変えられた側の聴覚皮質だだけで処理された視覚入力が、視覚と聴覚、どちらに感じられたかをイタチに報告させると、なんと、イタチは視覚と感じられたという報告を行った(von Melchner et al., 2000)。また、つなぎ変えをされたイタチの聴覚野の神経細胞同士のつながり方は、通常の聴覚野のそれよりも、視覚野の神経細胞同士のつながり方により近いと考えられる機能的な特性が見つかった(Sharma et al., 2000)。

神経細胞同士のつながり方とクオリアの関係を研究する上で、共感覚（synesthesia)も強力な研究対象の一つとなりうる(Ramachandran & Hubbard, 2001)。共感覚を持っている人々は、ある種の感覚（たとえば、色の視覚）を感じた時に同時に他の感覚（たとえば、味や音）を感じる。共感覚保持者の脳部位は、共感覚をもたない人々にくらべ、共感覚を引き起こす部位同士のつながりが解剖的に強いことが示されている(Rouw & Scholte, 2007)。しかし、今のところ神経細胞の詳細なつながりはわかっておらず、なぜある特定の視覚刺激（たとえば、数字の「１」）が、特定の共感覚（たとえば、「赤い色」）を引き起こすかについてはわかっていない。今後の脳イメージングの発展によっては、特定のつながり方と特定のタイプの共感覚の関係性が明らかになる可能性がある。

 

現在までに提唱されているクオリアの理論の中では、ジュリオ・トノーニによって提唱された統合情報理論は、ニューロン同士の階層的な因果関係がクオリアと対応するという仮説を提唱している(Balduzzi & Tononi, 2009; Oizumi, Albantakis, & Tononi, 2014; Tononi, 2004, 2015)。

統合情報理論によれば、あるニューロンが脳内のどの部位に位置するかは、そのニューロンが生み出すクオリアには直接関係がなく、そのニューロンが他のニューロンとどのようにつながっているのこそがクオリアを決定するはずである。イタチのつなぎ変えの実験では(Sharma, Angelucci, & Sur, 2000; von Melchner, Pallas, & Sur, 2000)、つなぎ変えられた聴覚野内のニューロン同士のつながり方のパターンは、通常のイタチの聴覚野内のニューロン同士のつながり方よりも、視覚野内のつながり方に似ていたと考えられる。これは、統合情報理論による、クオリアに関する予言と辻褄があう。

しかし、近年のクオリアにまつわる概念の整理と、実証的な意識の心理学・脳科学研究の発展、さらに、ニューロンの結合パターンの変化に伴うクオリアの変化という現象と、それを説明・予言する理論の登場で、クオリア問題の現状は変化しつつある。今後は、クオリア研究も哲学者だけでなく、脳科学者が研究する対象となっていくだろう(Kanai & Tsuchiya, 2012)。

関連項目

            意識

            両眼視野闘争

外部リンク

Qualia （哲学）http://plato.stanford.edu/entries/qualia/