人間の心の感覚を創り出す迷走神経の重要な役割

この物語 のオリジナル版はQuanta Magazineに掲載されました。

夜も更けた。駐車した車を探して、人通りの少ない道を一人でさまよっていると、背後から忍び寄る足音が聞こえてくる。心臓がドキドキと高鳴り、血圧が急上昇する。腕には鳥肌が立ち、手のひらには汗がにじむ。胃がキリキリと締め付けられ、筋肉はこわばり、走り出したい、あるいは戦う準備が万端だ。

では、同じ場面を想像してみてください。ただし、外的脅威に対する身体の本来の反応が一切ない場合です。それでも恐怖を感じますか？

このような経験は、心、つまり私たち一人ひとりに固有の思考、知覚、感情、そして個性のコラージュが生み出される過程において、脳と身体が密接に結びついていることを明らかにしています。脳の能力だけでも驚異的です。この至高の器官は、ほとんどの人に世界を鮮明に知覚させる力を与えてくれます。記憶を保存し、学習や会話を可能にし、感情や意識を生み出すことができます。しかし、コンピューターにデータをアップロードすることで心の保存を試みる人々は、重要な点を見落としています。身体は心にとって不可欠であるということです。

この極めて重要な脳と体の繋がりは、どのように機能しているのでしょうか？その答えは、非常に珍しい迷走神経に関係しています。体内で最も長い神経である迷走神経は、脳から頭部と体幹を通り抜け、臓器に命令を出し、そこから感覚を受け取ります。気分、学習、性的興奮、恐怖など、迷走神経が制御する機能は多岐にわたりますが、その多くは自動的で、意識的な制御なしに作動します。これらの複雑な反応は、脳と体をつなぐ脳回路の集合体と関わっています。迷走神経は、ある意味では、心の導管と言えるでしょう。

神経は通常、その特定の機能に基づいて命名されます。視神経は視覚信号を目から脳へ伝え、聴覚神経は聴覚情報を伝達します。しかし、初期の解剖学者たちはこの神経について、ラテン語で「さまよう」という意味の「迷走神経」と呼ぶのが精一杯でした。この迷走神経は、初期の解剖学者、特に紀元216年頃まで生きたギリシャの博学者ガレノスには明らかでした。しかし、その複雑な解剖学と機能を理解するには何世紀にもわたる研究が必要でした。この研究は現在も続けられており、迷走神経の研究は今日の神経科学の最前線にあります。

現在最も活発な研究は、この神経を電気刺激することで認知能力と記憶力を高め、片頭痛、耳鳴り、肥満、疼痛、薬物依存症など、神経学的・心理的疾患の様々な治療法を開発することです。しかし、たった一つの神経を刺激するだけで、これほど広範囲にわたる心理的・認知的効果が得られる可能性があるのでしょうか？これを理解するには、迷走神経そのものを理解する必要があります。

迷走神経は、脳の延髄にある 4 つのニューロンのクラスターから始まり、脳幹はここで脊髄に接続します。体内のほとんどの神経は脊髄から直接枝分かれしています。つまり、神経は背骨の間を一連の側方帯状に通って、脳と情報のやり取りをします。しかし、迷走神経は違います。迷走神経は、頭蓋骨の特別な穴を通って脳から直接出る 13 本の神経の 1 つです。そこから枝が茂り、頭部と体幹のほぼすべての場所に到達します。迷走神経はまた、体の重要な場所に位置する神経節と呼ばれる 2 つの主要な前哨ニューロンのクラスターからも放射状に伸びています。たとえば、首の頸動脈には迷走神経ニューロンの大きなクラスターがつるのように張り付いています。その神経線維は、体中のこの血管網に沿って進み、心臓や肺から腸まで、重要な臓器に到達します。

左右対称の脳と同様に、私たちも左右の迷走神経の枝を持ち、両半球に繋がっています。しかし、私たちの体の臓器は左右対称ではありません。例えば、心臓は左側、肝臓は右側にあります。そのため、右の迷走神経は左の神経よりも長く、左右の神経はそれぞれ異なる臓器と絡み合っているため、それぞれ異なる機能を持っています。

迷走神経は高速道路網に例えるのが適切でしょう。高速道路網では、経路が次々と分岐し、何度も枝分かれし、時には再び合流します。道路にそれぞれ異なる名前が付けられているように、迷走神経の多くの枝にも、到達する目的地に応じて異なる名前が付けられています。枝は迷走神経の主要部と短い間並行して走行し、その後再び分岐することもあります。

複雑な身体システムはすべて、制御を維持するためにブレーキとアクセルペダルに相当するものを必要とします。そして、迷走神経は、私たちの生来の反応の多くにおいて、これらの役割を果たしています。これらの反応のほとんどは不随意に起こります。脳幹と身体の間の信号は、迷走神経を上下に伝わり、消化のために腸をねじり、微生物の脅威を寄せ付けないように免疫系を統制し、心拍数を調整し、血圧を上げ下げします。迷走神経は気管支を圧迫して肺に空気を送り込み、嘔吐反射を誘発して咳を促します。

その影響は基本的な生命維持にとどまりません。迷走神経は脳と身体を統合して精神を生み出す上で極めて重要です。窒息は、死がわずか数分先にある可能性があるため、非常に恐ろしいものです。その高揚した精神状態は、身体から送られる信号（呼吸できない、飲み込めない）に依存しており、迷走神経は窒息反応を感知し、制御します。心臓が突然激しく鼓動すればパニック発作を起こす可能性がありますが、心拍数の制御は迷走神経の主要な機能です。性的興奮など、他の多くの精神状態は、情報が脳に送られ（官能的な接触など）、脳から出ていく（身体反応を呼び起こす）という心身のつながりに依存しています。迷走神経は、まさにそのつながりです。迷走神経は長く、身体だけでなく脳にも広く分布しているため、独立した神経では不可能な方法で、多様な身体機能を調整することができます。

迷走神経の主な機能は、身体の反応を抑制することです。例えば、恐怖体験の後には、安静時の心拍、呼吸、血流などを回復させるために、生命維持のための強力な脅威反応を停止させる必要があります。迷走神経の影響力は非常に強力で、文字通り心臓の鼓動を止めることさえ可能です。逆に、迷走神経はブレーキを解除して加速させることで、身体の反応を刺激することもあります。

迷走神経の鎮静作用は、神経を刺激して発作を鎮め、不安障害を緩和し、体の炎症反応を鎮め、片頭痛発作を止めるなど、多くの潜在的な治療法の生物学的基盤となっています。同様の症状の一部に用いられる脳深部刺激療法とは異なり、迷走神経刺激療法は脳神経外科手術なしで行うことができます。胸部に電極を外科的に挿入するか、より簡便には耳たぶにクリップで留めることで、弱い電気パルスで神経線維を刺激することが可能です。この技術は数十年にわたりてんかんやうつ病の治療に用いられており、2021年には米国食品医薬品局（FDA）が脳卒中による運動障害の治療薬として承認しました。

しかし、迷走神経が身体に及ぼす広範な影響を、疑似科学に陥る誘いと捉える人もいます。インターネットの一部では、いわゆるポリヴェーガル療法（迷走神経をリセットすると主張する身体運動や呼吸法）が、心身のあらゆる不調に効果があると提唱されています。しかし、これらの人気の治療法がプラセボ以外の何物でもないという証拠はほとんど、あるいは全くありません。

迷走神経は、特筆すべきことに万能薬である必要はありません。それ自体が評価に値するのです。体の中で最も長い神経であるこの神経の広大な領域と強力な影響力がなければ、脳と体をつなぐ極めて重要な、高度に協調されたつながりは断たれ、私たちの核となる感情や経験の多く、つまり恐怖、快楽、脅威への迅速な反応、そしてその後の心の安らぎなどは失われてしまうでしょう。

オリジナルストーリーは、数学、物理科学、生命科学の研究の進展や動向を取り上げることで科学に対する一般の理解を深めることを使命とする、 シモンズ財団の編集上独立した出版物であるQuanta Magazineから許可を得 て転載されました。