Vol.12 神経科学（1/2）文化は人間だけのもの？-鳥の歌に学ぶ、世代を超える”伝承”の脳科学-/田中雅史准教授

エピソード要約

–研究者の原点と心理学・脳科学への道

田中准教授は、幼少期から音楽に親しみ、その不思議な力に惹かれたことをきっかけに心理学の道に進みました。博士課程で網膜神経細胞の研究に取り組む中で、音楽の謎を解き明かすために鳥の歌というユニークなモデルを選択し、鳥の歌を手がかりに文化の伝承や心の働きを探究しています。また、脳科学の発展と新しい実験技術の登場が、研究を飛躍的に進める契機となりました。

–鳥の歌から探る文化と「好み」の形成

鳥は親や他の鳥から歌を学ぶことで社会的行動を形成し、「好み」や求愛行動が文化的に育まれることが観察されています。鳥の歌の地域差や世代間伝承を通じて、文化の普遍的な性質を明らかにする中で、対面で歌を学ぶ際には脳の運動野でドーパミンが放出され、学習が促進されることを突き止めました。この研究成果は、文化伝承の心理的・神経的メカニズムを理解する重要な手がかりとなり、『Nature』にも掲載されました。

-文理を超えた研究の魅力と社会への示唆

鳥の研究から、人間社会における文化や音楽の起源、学習の基本原理に迫る田中准教授。社会的絆が学習を促進し、文化や好みの形成に重要であることを示しました。今後は、文化伝達と「好み」をつなぐ脳の仕組みをさらに解明することを目指し、この内容は、文理を超えた学際的アプローチの可能性を示すとともに、模倣や学習の先にある社会の未来を考える示唆を提供しています。

エピソード書き起こし

城谷准教授（以下、「城谷」）：

「早稲田大学Podcasts：博士一歩前」、本日も早稲田キャンパス内にある村上春樹ライブラリー（国際文学館）2階の収録スタジオからお届けしています。今回から「文学学術院シリーズ」と題し、2回にわたって文学学術院の田中雅史准教授をお迎えします。「鳥の歌から読み解く、文化の起源と行く末」と題して、鳥の歌の学習メカニズムを手がかりに、人間社会における文化の伝承、個性の形成、そして社会の発展について伺ってまいります。

田中先生、どうぞよろしくお願いいたします。
田中准教授（以下、「田中」）：

よろしくお願いします。
城谷：

まずは田中先生のご経歴をご紹介します。

田中雅史先生は、東京大学で博士（心理学）を取得後、アメリカのデューク大学博士研究員、東北大学助教を経て現職に就かれています。専門は、鳥の歌（ソングバード）を手がかりに、文化が世代を超えてどのように伝わるのかという脳の仕組みを明らかにする神経科学です。神経伝達物質ドーパミンが鳥の歌の学習に果たす役割を解明した研究成果は、科学誌『Nature』にも掲載され、国際的にも高い評価を受けています。現在は、人と鳥を比較しながら、音楽や歌が持つ可能性を実験心理学・脳科学の視点から探究されています。
田中：

普段、研究者以外の方と研究の話をする機会はあまりないので、今日はとても楽しみにしています。

私が研究を始めたきっかけは、もともと音楽が好きだったことです。音楽を続ける中で、その“音楽が持つ不思議な力”に惹かれるようになり、演奏だけでは分からないその本質を探りたいと思い、研究の道に進みました。私が研究を始めた1990年代後半は、実験心理学や脳科学、神経科学といった分野が大きく発展し、人の心や音楽の不思議を科学的に解き明かす新しい技術が次々と登場した時代でした。そうした流れの中で、私も音楽と心の関係を科学的に探る研究を始めました。
城谷：

ちょうど先生が研究を始められた時期が、脳科学の発展期と重なっていたということですね。
田中：

そうですね。脳科学の発展によって、たとえば夢を映像化したり、頭の中で考えている言葉を再現したりといった技術が次々と生まれました。人の心の働きを科学的に理解できるのではないかという期待感が高まっていた時代です。
城谷：

いつの時代も、「人の心を本当に分かってよいのか」と少しためらう気持ちはあるものの、やはり“分かりたい”という強い好奇心は誰しもが持っていると思います。今回のお話もとても興味深いです。ではまず、先生のキャリアのスタートから伺いたいと思います。心理学といっても幅広いと思いますが、先生が研究されている実験心理学とは、どのようなものなのでしょうか。
田中：

私が最初に興味を持ったのは、音楽という現象を通して人の心を理解することでした。最初は鳥の研究を行うとは思ってもおらず、人間を対象とした実験を中心に研究していました。実験というのは、さまざまな条件を統制して一つの要因だけを操作し、心の反応を測る方法です。たとえば音楽のスピードだけを変えて、その変化が人の好みにどう影響するかを調べることができます。

博士課程では実験心理学を中心に研究していましたが、脳科学の発展に触れるうちに「脳がどのように音楽を処理しているのか」に強い関心を持つようになり、神経科学の世界に進みました。博士課程では網膜の神経細胞の働きを調べていましたが、いつか音楽の謎に挑みたいという思いを持ち続けていました。その中で出会ったのが、「歌をさえずる鳥」という非常に興味深い存在だったのです。
城谷：

鳥をモデルにするというのはユニークですが、脳科学の技術を取り入れることで研究は定性的にも定量的にも大きく発展していったということですね。
田中：

当時、MRIを用いて人の脳活動を測定する技術が確立されつつあり、さまざまな人の脳機能が明らかになり始めていました。また、脳梗塞などによって脳の一部が損傷を受けると心の働きがどのように変化するかといった研究から、脳の仕組みが次第に理解されるようになってきた時期でもあります。さらに、動物を用いた研究においても、脳の仕組みを細胞レベルで解析できる技術が開発され、こうした技術を駆使することで、脳が何を行っているのかを詳細に調べられる時代となってきたと考えています。
城谷：

先生は鳥をモデルにすることで、人間の心理や文化の謎に迫れるということですが、ここで今回の重要なキーワードである「文化」という言葉について伺います。私たちは文化というと、どうしても人間だけのものと考えがちですが、先生のお話を聞くとそうではないという点が非常に興味深く思えました。先生の研究から見た文化についてご紹介いただけますでしょうか。
田中：

文化という言葉は非常に多義的で、現在も明確な定義は定まっていません。特に動物が文化を持つのかという点については、まだ十分な合意が得られていない状況です。しかし、動物にもある種の文化が存在する可能性はあります。例えば、20世紀中頃、日本の宮崎県幸島で、サルがサツマイモを洗ってから食べるという行動が観察され、他のサルはほとんど同じ行動をしないことから、これが一つのサルの文化ではないかと考えられました。
鳥の研究においても、イギリスで牛乳配達を受けた際に、特定の鳥が牛乳の蓋を開けて飲むという行動が観察されています。このように、鳥も技術や知識を互いに教え合い、次の世代に伝えていることが次第に明らかになってきました。
このような動物の文化の存在が認知されるきっかけとなり、以降、文化的行動の例が多く報告されるようになりました。たとえば、チンパンジーが道具を使って餌を採る行動や、クジラが歌を歌う行動などです。その中でも代表的なのが鳥の歌です。ピーター・マーラーという研究者が発見したところによると、鳥の歌には地域ごとの方言が存在し、カリフォルニアの狭い地域内でも場所が変わるとさえずる歌が異なることが分かりました。この文化圏の存在から、鳥の歌が鳥同士で伝承されていることが明らかになり、私はこの現象に非常に興味を抱きました。鳥の歌がどのように伝わるのか、また音楽と似た性質があることにも注目しています。
城谷：

地域が異なるとさえずる歌も異なるということですが、これは同じ種類の鳥で、住んでいる場所が異なる場合ということですか。
田中：

はい、その通りです。
城谷：

非常に興味深いですね。
田中：

鳥も、小さい頃に誰からも歌を教わらなければ、非常に変わった歌を歌うようになり、他の仲間と社会的な行動が取りにくくなることがあります。しかし、別の種の鳥に教わると、その鳥でも歌を覚えることができることが知られています。つまり、これは遺伝子に制御されているのではなく、社会的学習によって伝えられているということです。
城谷：

自分自身も、鳥自身も、周囲の社会環境の中で他者との接触を求める、といった側面があるのかもしれませんね。
田中：

心の中まで正確に知ることはできませんが、実際に伝わる歌には、人間の文化と似た性質があることが非常に興味深い点だと思います。
城谷：

動物の文化を研究することは、人間自身の文化や社会の理解、言語や芸術の起源を考える上でも重要だと考えてよろしいでしょうか。
田中：

はい。人間の文化がどのように成立しているのかについては、実は研究が十分に進んでいません。その一因として、人間文化が非常に複雑であることが挙げられます。音楽だけを見ても、ロックやレゲエなど多様なジャンルがあり、地域や同じジャンルの中でも細かな違いがあります。このような中で、どのようにして人は音楽を聴き、評価し、自らも伝承しようとするのかを理解することは容易ではありません。
そのため、長い時間をかけて行われる文化的伝承の研究は進みにくい状況でした。しかし、先ほどの鳥の方言の発見は、文化の伝承を理解する突破口となりました。鳥を別の種に教えることで、鳥の好みや求愛行動が変化することが確認され、文化的行動の変化が観察されました。この際、脳内で何が起きているのかを調べることで、文化を継承する心の働きが明らかになると考えています。
城谷：

人間で同じことを確認しようとすると時間が長くかかりますが、鳥であれば研究期間内に観察できるのが大きな特徴ということですね。
田中：

はい、それが大きなメリットだと思います。
城谷：

先ほどの話で、「これをやってみたい」と思う瞬間があったと思いますが、それには「好み」や「好き」といった感情が関わっているのかもしれません。先生の研究のもう一つのキーワードである「好み」「好き」という感情はどのように生まれるのでしょうか。
田中：

先ほどの鳥の例ですが、他の種に歌を教わると、その歌への好みが形成されます。鳥の場合、歌は求愛に用いられ、オスはメスを呼ぶために複雑な歌を歌い、自分の能力をアピールします。他の種に教わった鳥は、その歌に近づき、求愛を受け入れる行動を示すことがあります。つまり、好みは文化的に形成されることがあり、少なくとも文化を伝える動物の間では認められる現象です。
同様に、人間も幼少期に親が聴いた音楽を通じて自分の好みが形成されることがあります。こうした現象がどのように可能になるのかを、鳥を用いた研究で理解しようとしています。
城谷：

人が誰かに憧れて真似したり、信頼する先生から難しい内容を学ぶと理解しやすかったりする経験にも通じますか。
田中：

はい。好みの形成とは少し異なる側面かもしれませんが、鳥がどの相手から歌を学ぶかには、社会的信頼関係が重要です。基本的に親から歌を学び、長く餌を与えてくれた親の歌を学習しやすいことが分かっています。また、親と離れて孤立した鳥が人から餌をもらうと、その人に親近感を持ち、周囲の音や声を真似するようになります。このように、社会的絆が文化伝達に重要であることが分かっています。
人間でも同様で、子どもは親から言葉や音楽の好みを学びますが、対面で教わる場合と映像で学ぶ場合では、対面の方がはるかに習得が容易です。このことから、文化的刺激に対面で触れることが、文化への関心を高め、自然に伝承する行動を促す要因であると考えられます。
私がデューク大学で行った研究では、対面で教わる際に脳のどの部分が活動するかを調べ、運動を司る脳の領域でドーパミンが放出されることが確認されました。これは、対面で文化が伝わりやすくなるメカニズムの一つとして明らかになった成果です。
城谷：

実験では、実際に対面で脳の状況を観察・測定されたとのことですが、対面ではない条件との比較も行われたのですか。
田中：

はい。実際に目の前で成鳥が幼鳥に歌いかける状況と、同じ歌をスピーカーを通して鳥の姿がない状態で聞かせる状況とを比較しました。スピーカーからの音だけでは、幼鳥は歌をなかなか覚えられませんが、実際に目の前で鳥が歌うと、同じ歌でも学習が促進され、歌えるようになることが分かりました。
城谷：

その大きな発見が『Nature』に掲載された成果ですね。そもそも、そうした研究のデザインをどのように着想されたのか、とても興味があります。
田中：

そうですね。研究というのは、最初から全てのピースが揃っていて計画通りに進むというより、ひとつひとつの疑問を丁寧に掘り下げながら進めていくものです。例えば「対面だとなぜ学習の効率が上がるのか」といった疑問をきっかけに、科学的手法を積み重ねていきました。ですから、最初から明確な構想があったわけではありません。

ただ、こうしたプロジェクトを続けられた背景には、もともと音楽への関心や、「これを明らかにしたい」という強い思いがあったことが大きいと思います。うまくいかない時期があっても、その好奇心や情熱が研究を続けるモチベーションになっていました。
城谷：

小さな気づきに「なぜだろう」と立ち止まる姿勢が、研究の原動力になるのですね。
田中：

はい、その通りです。
城谷：

先ほど、ドーパミンという脳の“ご褒美”物質と、社会的な絆が「好き」という感情を育むというお話がありました。鳥の研究を通して、私たち人間社会についてどのようなことが見えてくるのでしょうか。
田中：

鳥は人間とは進化的に大きく異なる動物で、脳の形も全く違います。それでも、鳥の「歌」には人間の文化と共通する特徴が見られます。実際、鳥のさえずりを音楽的だと感じる人も多いですし、作曲家が鳥の歌をモチーフにした作品を作ることもあります。つまり、文化の普遍的な性質の一端が、鳥の歌に隠されている可能性があると考えています。

また、人と鳥には他にも興味深い共通点があります。そのひとつが「運動野へのドーパミンの放出」です。
城谷：

運動野とはどういった部分でしょうか。
田中：

運動野は、体の動きを制御する脳の領域で、大脳皮質の中でも複雑で柔軟な動きを担う部分です。興味深いのは、マウスやラットといった人間に近い哺乳類では、この領域へのドーパミンの投射が非常に少ないのに対し、鳥では大脳皮質に相当する領域へのドーパミン投射が発達している点です。

私の研究では、この運動野へのドーパミン放出が、文化を伝えるきっかけとして働くことを明らかにしました。つまり、霊長類で見られる大脳皮質へのドーパミン投射の発達も、文化伝承を可能にする身体的な仕組みの一つではないかと考えています。
城谷：

その発見をされた時は、研究者としてとても興奮されたのではないでしょうか。
田中：

はい。当初は、なぜ運動野にドーパミンが多く存在するのか、何に役立っているのかが分からないまま研究を進めていました。それが、歌の学習の初期段階で重要な働きをしていると分かった時は、とても興味深く、心が躍りました。
城谷：

発見を重ねながら研究を発展させてこられたのですね。ところで、求愛行動として鳥が鳴くということですが、鳴くのはオスだけなのでしょうか。
田中：

実はメスも鳴く鳥がいます。私が研究しているソングバード（歌鳥）は数千種以上知られており、その中にはオス・メス両方が鳴く種もあります。中には、オスとメスがデュエットしながら求愛する鳥もいるんですよ。
城谷：

デュエットというのは、まるで相性を確かめ合うようですね。
田中：

まさにそうです。オスが歌い終わるその短い間を狙って、メスがタイミングよく歌を重ねます。これは即興ではなく、オス・メスともに幼少期から練習を重ね、息を合わせるようになります。
城谷：

まるで「あいの手」を入れるようですね。
田中：

はい、まさにその通りです。
城谷：

興味深いお話でした。先生ご自身も音楽をされていたと伺いましたが、音楽を通して感じる喜びや感動と、研究対象の「快」の感情には通じるものがあるのでしょうか。
田中：

ドーパミンは快楽と深く関わる分子として研究されてきました。実際、人の研究では、好きな音楽を聴いているとき、側坐核という脳の報酬系でドーパミンが放出されることが分かっています。音楽に心を動かされ、鳥肌が立つような瞬間には、まさにこの部位が活性化しています。

一方で、私が研究している運動野におけるドーパミン放出が報酬と関係しているかは、まだ明確ではありません。今後、この点をより詳しく解明していきたいと思っています。
城谷：

今後の研究も非常に楽しみです。
田中：

ありがとうございます。文化の伝達と「好み」は密接に関わっています。その2つを結ぶ脳の仕組みを、今後さらに明らかにしていきたいと考えています。
城谷：

本日はありがとうございました。前半では、鳥の歌から文化と好みの謎に迫り、社会的な絆が学習を促す脳の仕組みを伺いました。後半では、田中先生を研究へと導いたきっかけや、文理を超えた研究の魅力、そして学習の基本である「模倣」の先にある社会の未来について、さらに深くお話を伺います。次回のエピソードもお楽しみに、田中先生、ありがとうございました。