科学者らは、人は覚醒時間の最大で半分を、目の前の課題以外のことを考えて過ごしていると考えている。では、心がさまようとき、脳では何が起きているのだろうか？
研究者らはぼんやり空想にふける現象を研究し、空想にふけっているとき、脳の一部は眠りに落ちているのに対し、残りは覚醒したままであることを明らかにした。
この結論はまた、覚醒時における局所的な睡眠の侵入という単一の現象によって、心のさまよいや衝動性から「頭が真っ白になる」状態や動きの鈍さに至るまで、幅広い注意の低下を説明できる可能性を示唆している。
私たちの注意は強力なレンズであり、脳は毎秒押し寄せる膨大な情報の流れの中から、関連する詳細を選び出すことができる。
しかし、科学者らは推定しており、人は覚醒時間の最大で半分を、目の前の課題以外のことを考えて過ごしている、すなわち心がさまよっているという。これは、学業や仕事の成績低下から悲惨な交通事故に至るまで、起こりうる悪影響を考えると注目に値する。
また、睡眠不足のときには心のさまよいや注意の途切れがより多く起こることも分かっており、これは脳内のニューロンが睡眠に似た振る舞いを始めることで生じている可能性を示唆している。私たちは、睡眠と注意の途切れの関係を、新たな研究で検証した。その成果はNature Communications誌に発表されている。
人々の脳波と自己申告による注意の状態を照らし合わせて観察したところ、脳の大部分が覚醒している一方で、脳の一部が眠りに落ちているときに心がさまようようだと分かった。
起きていても脳の一部は眠ることがある
注意を内側へ向けることは非常に有益になりうる。内面の思考に集中したり、抽象的な概念を操作したり、記憶を取り出したり、創造的な解決策を見いだしたりすることができる。しかし、外界と内界のどちらに注意を向けるかの理想的なバランスを取るのは難しく、与えられた課題に集中し続ける能力は驚くほど限られている。
疲れると、注意のコントロールは乱れる。同時に、脳の大部分は明らかに覚醒しているにもかかわらず、脳内では睡眠に似た局所的な活動が現れ始める。この「局所睡眠」と呼ばれる現象は、まず睡眠不足の動物において、その後ヒトにおいて確認された。
私たちは、十分に休息をとった人々にも局所睡眠が起こりうるかどうか、またそれが注意の切り替えを引き起こしうるかどうかを調べたいと考えた。
さまよう心と空白の心
脳活動と注意の途切れの関係をより深く理解するため、健康な若年の被験者に、継続的な注意を要するかなり退屈な課題を行ってもらった。予想どおり、被験者の注意は頻繁に課題から逸れた。そして注意が途切れたとき、その成績は低下した。
しかし私たちはまた、被験者の注意が課題に向いていないとき、心の中で実際に何が起きていたのかも知りたかった。そこで、ランダムな間隔で被験者を中断させ、その瞬間に何を考えていたかを尋ねた。
被験者は、課題に集中しているのか、心がさまよっているのか（課題以外のことを考えている）、あるいは心が空白なのか（何も考えていない）を示すことができた。
並行して、脳の律動を観察できる頭部に装着したセンサー群からなる脳波計で、脳活動を記録した。この非侵襲的な脳画像技術のおかげで、課題の全期間を通じて、覚醒中に起きている睡眠の兆候を探ることができた。
特に私たちは「徐波」に注目した。これは睡眠の特徴であり、ニューロンの集団による短時間の活動停止を伴う。私たちの仮説は、こうしたニューロン活動の途切れが注意の途切れを説明しうるというものだった。
局所的な徐波は、心のさまよいや心が空白になるエピソードを予測でき、また注意が途切れている間の被験者の行動の変化も予測できることが分かった。
重要なことに、徐波の発生部位によって、被験者が心をさまよわせているのか、心が空白になっているのかが区別できた。徐波が脳の前部で起きたとき、被験者は衝動的になりやすく、心がさまよう傾向があった。徐波が脳の後部で起きたとき、被験者はより動きが鈍くなり、反応を逃し、心が空白になった。
睡眠のような脳波は注意の欠如を予測する
これらの結果は、局所睡眠という概念によって容易に理解できる。睡眠様の徐波が、そうでなければ覚醒している人々における局所的な睡眠の発作に実際に対応するのであれば、徐波の影響は、私たちが見いだしたとおり、その発生部位と当該脳領域の機能に依存するはずである。
このことは、覚醒時における局所的な睡眠の侵入という単一の現象によって、心のさまよいや衝動性から「頭が真っ白になる」状態や動きの鈍さに至るまで、幅広い注意の途切れを説明できる可能性を示唆している。
さらに私たちの結果は、局所睡眠が、特に睡眠不足でなくても、誰にでも影響しうる日常的な現象である可能性を示唆している。被験者は単に目の前の課題に取り組んでいただけだった。それにもかかわらず、気づかないうちに、実験の間じゅう脳の一部が繰り返し機能を停止しているようだった。
局所睡眠と注意の欠陥
私たちは現在、この局所睡眠という現象が一部の人々で悪化しうるかどうかを探っている。例えば、注意欠陥および/または多動性障害（ADHD）を抱える人の多くは、睡眠の乱れも報告している。これは日中の局所睡眠エピソードの増加につながり、注意の問題の一部を説明しうる。
最後に、この新たな研究は、人間の脳において睡眠と覚醒がどのように入り混じりうるかを改めて裏付けるものである。これは、研究で示されてきた、睡眠中でも脳が局所的に「目覚め」、環境からの感覚情報を処理できるという知見と並行するものである。ここでは、その逆の現象を示し、覚醒中の睡眠の侵入によって、私たちの心がどこかへ、あるいはどこへも行かずにさまよいうることを示している。
