長年、年を取ることは脳にとって悪い知らせだというのが通説でした。これまでの行動データは主に、認知、つまり思考能力の低下を示しており、具体的には、 記憶力の低下や注意散漫の増加が挙げられます。脳の構造を物理的に測定した結果も、加齢に伴い多くの領域で 萎縮、つまり体積の減少が見られることを示していました。
高齢者の脳の働きを観察する
認知神経科学は、神経科学の手法を取り入れた心理学の一分野です。脳活動の測定によって、人間の思考を理解しようとします。脳が行動をどのように形づくるかに焦点を当て、正確な記憶の形成を助ける脳領域はどこか、顔の認識をつかさどる領域はどこか、といった問いを扱います。
認知神経科学の手法を使って加齢を研究したところ、意外にも、 従来の考えに反して、加齢した脳にもある程度の柔軟性と可塑性が保たれていることが明らかになりました。可塑性とは、異なる仕事をこなすために、脳のさまざまな領域を柔軟に動員する能力を指します。以前の悲観的な見方とは異なり、脳画像研究は、加齢した脳が再編成され、変化しうること、そして必ずしも悪い方向に変わるとは限らないことを示唆しています。
研究者は、機能的磁気共鳴画像法などを用いて、さまざまな課題の遂行中に脳のどの部分が活動するかを調べます。この方法では、脳が活動している間に各領域へ流れる血液量を測定します。特定の活動中に脳内で起きることを追跡することで、脳画像データからは、 加齢に伴う変化のパターンが明らかになります。たとえば高齢者は、特定の課題を行う際、脳の左右両半球にある領域を使うことがあります。一方、若年成人は脳の片側だけでその領域を使います。また、高齢者は脳のより前方の領域を活性化する傾向がある一方、若年成人ではより後方の活性化が見られます。
加齢の認知神経科学が発展したのは、神経新生への理解が進んだ時期と重なっています。神経科学者たちは、新しいニューロンの成長は幼少期だけでなく、生涯を通じて続きうることを発見しました。新しいニューロンが、加齢に伴う行動や脳の変化にどの程度寄与するかは、まだ分かっていません。しかし、げっ歯類では、新しいことを学ぶことや、豊かで刺激の多い環境が、 新しいニューロンの生存率を高める という証拠があります。これにより、新しいニューロンが能力に寄与し、さらには 健康を改善する可能性があります。
外部からの刺激
加齢した脳の研究における新たな有望分野の一つは、神経刺激によって特定の神経領域を一時的に活性化したり抑制したりすることです。経頭蓋磁気刺激では、参加者の頭上にコイルをかざします。コイルの電源を入れると、参加者は頭皮に刺激を感じることがあります。経頭蓋直流電気刺激はさらに意外な手法で、電流を、 9V電池から供給します。これらの方法は非侵襲的で、頭上に装置をかざすか、頭皮に電極を取り付けるだけです。ガイドラインに従って実施すれば、かなり安全です。
これらの方法により、健康で正常に機能している人の脳活動を、初めて操作できるようになりました。薬理学的、遺伝学的、その他の方法を用いてニューロンを活性化または不活性化する神経科学の手法もありますが、そうした操作を人間に適用することは倫理上できません。脳画像法を使えば、認知課題の遂行中にどの脳領域が活動しているかを見ることはできますが、その領域が課題を引き起こしているのか、あるいは課題に不可欠なのかを検証することはできませんでした。
脳領域を一時的かつ安全に操作できることで、これまで実施できなかった新しい種類の実験が可能になります。たとえば、額の奥にある脳領域、すなわち前頭皮質を刺激すると、認知テストでの誤答を減らせます。ある研究では、高齢者にさまざまなカテゴリーに当てはまる項目の例を挙げてもらったところ、時間制限があると間違いが生じました。経頭蓋直流電気刺激を行うと、 誤答の数が減り 、高齢者の成績は若年成人に近づきました。
神経刺激は、加齢した人の脳の働きへの理解を深める大きな可能性を秘めていますが、限界も多くあります。研究者がコイルを被験者の頭上で動かすため、神経刺激が影響を及ぼす空間的な範囲はあまり正確ではありません。脳の深部に位置する領域の多くは標的にできず、これは特に記憶の研究で問題になります。また、特定の領域を活性化すると、額のあたりにけいれんが起きるなど、参加者に不快感を与えることがあります。
すべてが悪化するわけではない
これまで、加齢した脳についての理解の多くは、認知能力の低下に焦点を当ててきました。しかし、社会的能力や感情的能力は、加齢しても比較的よく保たれることを示す証拠もあります。高齢者は、他者についての 印象を形成する 能力が若年成人と同程度であり、さらに 自分の感情を調整したりコントロールしたりする 能力は、若年成人より優れているようです。
このことは、こうした能力を支える脳領域は、認知能力に関わる領域と同じような加齢に伴う下降傾向を示さない可能性を示唆しています。これらの脳領域では、再編成や変化のパターンが異なるのかもしれません。
こうした能力が加齢しても比較的よく保たれるのであれば、それを生かして効果的な記憶方略を開発できるかもしれません。たとえば、覚える情報の動機づけに関わる意味、個人的な意味、感情的な意味を強調すれば、高齢者の記憶を助けられる可能性があります。こうした問いについては、まだ多くの研究が必要です。
脳のトレーニング
高齢者の脳に可塑性があるということは、新しい技能、たとえば キルト作りやデジタル写真撮影を学ぶような、魅力的で没入感のある体験や訓練プログラムから恩恵を受ける可能性を示しています。こうした発見は、加齢に伴う認知機能の低下を食い止めたいと考える、活動的な高齢者の大きな集団にとって重大な意味を持つでしょう。
運動、認知トレーニング、社会との積極的な関わりを含め、脳の健康に良い影響を与えうるさまざまなプログラムについて研究が盛んに行われていますが、慎重さも必要です。たとえば研究者は、 警告しています 。いわゆる「脳トレ」ゲームなどの脳トレーニングソフトの有効性を示す科学的証拠は、現時点ではほとんどありません。
加齢した脳は、初期の研究が示唆していたよりもはるかにダイナミックであることが分かっています。研究手法の進歩と、調査対象となる問いの幅を広げることで、脳が生涯を通じてどのように変化し、適応するかについての理解はさらに深まるでしょう。幸運にも、この知識から、加齢に伴う認知機能をよりよく支えるために可塑性を生かす方法が明らかになるかもしれません。
著者：Angela Gutchessは、ブランダイス大学の心理学准教授です。
2006年4月15日、ドイツ北部ハノーバー近郊の小さな村グロース・ラッフェルデにある自宅農場の居間で、慢性肺疾患のため毎日酸素療法を受けながら新聞を読む92歳のイルゼ・ヴェストファール。ロイター。
