脳は「新しいこと」が好き：特性を生かせばもっと賢く学習できる

著者igarashi

2019.10.04 lastupdate

新しいガジェット、新しい街、新しい仕事――私たちはピカピカの真新しいものが大好きです。実のところ、人間の脳は新しいものに惹かれるようにできていて、その脳のクセが、記憶や学習能力の向上に役立つこともわかっています。ソーシャル共有アプリ『Buffer』のチームが、このしくみについて解説します。

新しい国に引っ越してきたばかりの私は、現在、目新しい風景や音、体験に囲まれています。新しいものが多すぎて、頭がパンクしそうな状態です。ただ驚いたことに、引っ越してからほんの1週間で、新しい家や街が、ごくありふれて見えるようになってしまいました。同じ道を3、4回通って駅へ行っただけで、あっという間に退屈な景色に変わってしまったのです。周囲のものに慣れると、目新しさは急に消えていきます。それでも、また新しい体験をしたり、新しいものを目にしたりすれば、私たちは大いに刺激され、興奮することになります。

こうした現象が起きるのは、私がEメールをチェックせずにはいられない「インターネット中毒世代」だからでも、人生の素晴らしさを理解していないからでもありません。実は、新しいものを好み、見つけ出す性質は、もともと私たち人間の脳に備わっているのです。

人は新しいものに目を引かれる

「新しいもの」や「いつもと違うもの」、「変わったもの」は、どんなものでも私たちの目を引きます。新しい携帯電話、新しい職場、新しい友人...。髪の色を変えたり、新しい服を着たり、初めての場所へ行ったりするのも同じです。それどころか、無意識のうちに目新しいものに引き付けられていることさえあります。もちろん、これらは理にかなった行動です。変わり映えのしないものにずっととらわれていたら、人類の進歩は期待できません。

興味深いのは、この「目新しいものを好む性質」が、私たちの学習能力と複雑に結びついているということです。つまり、この性質をうまく利用すれば、新しいことを覚えたり記憶力を高めたりできるというわけです。

脳が新しいものを処理するしくみ

人間の中脳には、黒質／腹側被蓋野（SN/VTA）と呼ばれる領域があります。基本的にはここが新しい情報を処理する「中枢部」となって、新しい刺激に反応します。そしてSN/VTAは、学習や記憶に関して重要な役割を果たしている「海馬」や「扁桃」と呼ばれる脳の領域と密接に結びついています。海馬は、新たに受けた刺激を記憶と照らし合わせます。扁桃は感情刺激に反応し、関連する長期記憶を補強する役割を担っています。

これまでの定説では、新しいものは、それ自体が脳にとって「報酬」になると考えられていました。けれども実際は、ドーパミンと同じように、「報酬」を探し出そうとする意欲に深く関連しているようなのです。

研究者のNico Bunzeck氏とEmrah Duzel氏は、「オドボール課題」と呼ばれる実験を行い、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて、被験者の脳が新しいものに反応する様子を画像化しました。屋外の景色、人の顔といった画像を被験者に見せていき、そのあいまに目新しい画像（オドボール）を紛れこませるという実験です。

この実験の結果、被験者がこれまでに見たことのない目新しい画像を見た場合に、SN/VTAが活性化することがわかりました。見慣れた画像とほとんど変わらない画像では、同じ効果は得られませんでした。また、交通事故や怒りの表情など、ネガティブな感情を強く想起させる画像でも、SN/VTAは活性化しませんでした。下の図では、目新しいものに触れた時に活性化するドーパミン経路の様子が、青く塗られて示されています。

この実験では、「相対的な新しさ」と「絶対的な新しさ」のどちらがSN/VTAを活性化させるのかという点も調査されました。ほかの画像と少しだけ異なっている画像（「相対的な新しさ」）と、まったく異なる新しい画像（「絶対的な新しさ」）を被験者に見せ、その反応を調べたのです。

SN/VTAが活性化したのは、「絶対的な新しさ」の刺激を与えられた時――つまり、これまでに見たことのない画像を見せられた時だけでした。関連する脳のそのほかの領域も画像に反応しましたが、見せられる画像に慣れていくにつれて、その反応は徐々に小さくなりました。Duzel博士は、次のように説明しています。

「これまでは、あまりなじみのない情報が、すっかり覚えられたなじみ深い情報に混ざると、なじみのない情報が重要なものとして認識され、結果として、まったく新しい情報を見た場合と同じくらい強く中脳領域が活性化すると考えられてきました。しかし実際は違いました。中脳領域を強く活性化させたのは、まったく新しい情報だけでした」

フラッシュカードや教材を繰り返し使う時にも、これと同じような現象が起きることがあります。なじみ深い物や画像が数多くあるなかで、人の注意を引きつけられるのは、まったく新しい情報だけなのです。

新しいものが意欲を高めるしくみ

ドーパミンや、それが脳に与える影響については、すでにご存じの方もいるかもしれません。ドーパミンはよく、「報酬物質」や脳の「報酬系」の一部と言われますが、最近の研究では、目新しさと同じように、実はドーパミン自体が報酬というわけではなく、むしろ「報酬を探し出す」ための意欲と密接に関連していることがわかっています。

目新しさに対する脳の反応を調べた動物実験では、新しい状況に置かれるとドーパミン濃度が高くなるという結果が得られています。つまり、脳が目新しさに反応するとドーパミンが放出され、そうなると私たちは報酬を探して動きまわりたくなるというわけです。

テレビゲームで新しいレベルやステージに到達すると、さらなる達成感やより多くのポイントを得るという「報酬」を期待して、もっと遊びたいと思ったことはありませんか？　新しい刺激を受けるたびに、「探ってみたい」という意欲が湧きあがるのは、刺激が報酬を期待させるからです。下の図では、新しいものに接した時に活性化する脳の様子を示しています。

Duzel博士は、「新しいもの」が私たちの意欲を高めるしくみを、次のように説明しています。

「新しいものを目にすると、私たちは、何らかの形で報酬が得られる可能性があると考えます。この可能性が、報酬を見つけ出そうとする意欲を高めるのです。刺激に慣れた場合、脳はそれが報酬と結びつくものではないと学習し、報酬の可能性は消えます。まったく新しいものだけが中脳を活性化し、ドーパミン濃度を上昇させるのは、このためです」

学習への応用

とても興味深い現象ですが、このしくみを日常生活に応用させなければ役には立ちません。残念ながら、先ほど紹介した実験を含めて、このテーマの実験が人間に対して行われた例は現段階ではごくわずかにとどまっています。動物を使った実験はそれより多いものの、研究はまだ初期段階です。しかし、ここから何も学ぶことがないわけではありません。この現象を応用した、学習能力や記憶力を高める方法をお教えしましょう。

先ほど、海馬がSN/VTAと密接に結びついていると説明しましたが、動物実験では、新しいものの刺激を受けると、海馬の可塑性（新しいニューロン接続をつくりだす能力）が高まることも明らかになっています。その効果は、新しい環境や刺激を探っている最中だけでなく、15～30分後にも維持されていました。

新しいものによる刺激は、脳の可塑性を高めて、新しい概念や事実の学習能力を向上させるだけでなく、被験者の記憶力も高めることがわかっています。

「被験者の記憶力を調べるために、先ほどの実験とは別に、fMRIを使わない行動実験も行いました。被験者に新しい画像、なじみのある画像、とてもなじみ深い画像を学習させ、20分後と1日後に、それぞれの記憶の程度を調べたのです。その結果、被験者の記憶力がもっとも高くなったのは、新しい情報をなじみのある情報と組み合わせて学習させたケースでした。この場合、20分後に行ったテストでは、ややなじみのある情報の記憶力が19％向上していました」

この実験結果を活用すれば、授業の効率を高めたり、試験の成績を上げたりすることができるかもしれません。また、記憶障害に苦しむ人の役に立つ可能性もあります。Duzel博士は、この研究結果から期待される医学的な利点を次のように挙げています。

「この研究結果が、記憶障害を持つ患者の行動療法に役立つものになればと期待しています。行動心理学の分野で現在用いられている療法は、情報を繰り返し与えて記憶を向上させようというものです。つまり、試験前に復習するのと同じです。今回の実験では、新しい情報を古い情報と組み合わせたほうが、復習の効果が高くなることがわかりました。脳が新しい情報に気をとられていても、古い情報の学習効率が高くなるのです」