ネズミの共感が人間の思いやりについて明らかにするかもしれないこと

2021年8月5日午前7時

ネズミはケージの仲間が閉じ込められていると心配するかもしれません。しかし、人間と同じように、ネズミも必ずしも助けてあげられるほど心配するわけではありません。

苦痛は伝染する。分厚い教科書をつま先に落とすと、脳の痛み中枢の回路が活性化する。もしそれを拾い上げて、うっかり私のつま先に落として私が痛くなったら、あなたの脳内の重なり合う神経回路が再び活性化する。

「ストレス、痛み、恐怖といった否定的な反応が感情的に伝染する生理学的メカニズムが存在します」と、イスラエルのテルアビブ大学の神経科学者、インバル・ベン＝アミ・バルタル氏は言います。それが共感です。研究者たちは今日に至るまで、共感が人間特有の能力であるかどうかについて議論を続けています。しかし、多くの科学者が、特にラットのような社会性哺乳類において、共感が広く存在することを示唆する証拠を発見しています。バルタル氏は過去10年間、実験用げっ歯類が困っている仲間を助けるために共感の感情に基づいて行動するかどうか、そしてその理由を研究してきました。

ケージの中に2匹のネズミがいるところを想像してみてください。1匹は自由に歩き回り、もう1匹は外側からしか開けられない小さな扉が付いた、通気口のあるプレキシガラスのトンネルに閉じ込められています。バータル氏は、カリフォルニア大学バークレー校とシカゴ大学の研究チームと共同で、自由に動けるネズミは閉じ込められた仲間の苦痛を感じ取り、扉を開けることを学ぶ可能性があることを示しました。この共感的な引力は非常に強いため、ネズミは山盛りのチョコチップをむさぼり食う代わりに、同室のネズミを救出するのです。（情報開示：私は3匹のペットのネズミを飼っています。情報筋によると、チョコチップは抗えないほど無敵だそうです。）

しかし、落とし穴があった。バルタル氏が何年にもわたって行った実験では、ネズミは自分が社会集団の一員と認識している特定の仲間や、認識している遺伝子系統全体しか助けないことが分かっている。ということは、ネズミは見知らぬ人に共感できないということだろうか。 7月にeLife誌に発表された新しい研究結果で、バルタル氏とバークレーの指導教官ダニエラ・カウファー氏は驚きの結果を発見した。ネズミは確かに捕らわれた見知らぬ人に対して共感の神経的特徴を示すが、それだけでは助けさせるには不十分だ。捕らわれた見知らぬ人を見ると脳の共感に関わる部分が活性化するが、見慣れたネズミやその種を見ると脳の報酬中枢と呼ばれる側坐核が急激に活性化するため、救出されるのはそうしたネズミだけなのだ。

脳領域の違いは微妙だとバータル氏は言うが、「人間に見られるのと同じ共感ネットワークの活性化が見られる」。これは、人間の向社会行動を強化するための戦略を示唆している。バータル氏が言うところの「共感的援助」は、他者の痛みにこだわるよりも、共通のアイデンティティ感覚を育むことで、より効果的に動機づけられる可能性がある。「共感は援助行動の主な予測因子ではないのかもしれません」と彼女は言う。

共感は感覚というよりスキルです。相手を見て、聞いて、情報を集めます。「心の理論」と呼ばれるプロセスで、相手の考えや感情を推測する能力を使って、相手の経験について何らかの認知的推定を練ります。こうした連鎖は感情へと導きますが、必ずしも行動につながるわけではありません。苦しんでいる人を助けるかどうかは、周囲の状況によって決まります。もしかしたら、その人が自分の安全を脅かす存在だと確信しているのかもしれません。助けたら罰せられるかもしれませんし、報われるかもしれません。あるいは、共感力が強すぎてパニックに陥ってしまうかもしれません。

どれだけ気にかけるかは人それぞれです。相手は旧知の知り合い、親、あるいは全くの他人かもしれません。人間は確かに、外部の人よりも「内集団」の人の痛みを避けようとする傾向があります。このバイアスは、肌の色、性的指向、政治的所属といったものに反映されます。バータルは、社会性があり知能の高いげっ歯類においてこのような複雑な行動を示すことができれば、他者の痛みに反応するとき、あるいは反応しないとき、その裏で何が起こっているのかという生物学的な疑問に答えることができると考えました。

今回の研究で、バータル氏は被験体を2匹に分けた。いくつかのペアはアルビノ種のSprague Dawleyラット、他のペアはSprague DawleyとLong-Evansラット（白黒の品種で、頭部と背中に黒い斑点がある）の混合ラットとした。12日間、1時間ずつの実験で、1匹のラットは自由に歩き回り、もう1匹は透明なトンネルに閉じ込められた。（バータル氏は、閉じ込められたラットの不安を寝室に閉じ込められた状態に例えている。「完全にリラックスして落ち着いているのに、突然ドアが外から閉ざされていることに気づいたら、15秒以内にコルチゾール反応が起こります」と彼女は言う。）

実験の結果、8匹のSDラットのうち6匹は同種の仲間のために拘束具を開けることを学習したが、SDラットはロングエヴァンスラットを解放することはなかった。また、バータルはラットの行動をビデオで分析し、仲間のラットが拘束具の中にいる場合、自由なラットはより活発に活動し、拘束具の近くでより多くの時間を過ごすことを明らかにした。

実験中に徘徊するラットの脳のどの領域が活性化していたかを分析するため、バータル氏は、ニューロン活動のスパイク直後にオンになるc-Fosと呼ばれる遺伝子の残留化学痕跡に注目した。彼女のチームは、実験終了直後にラットの脳を薄切し、遺伝子に付着する染色液に浸した。その結果、ラットの脳は、パートナーを救出したかどうかに関わらず、最近活性化していた共感に関連する2つの領域で光り輝いた。その2つの領域とは、感情と認知の領域と重要な接触をする神経組織の一種のガスケットである前帯状皮質と、ヒトでは嫌悪、愛、怒り、悲しみ、公平さ、その他無数の感情に関連する前島皮質である。

バータル氏は、人間への共感がこれらの領域に現れることから、救助したラットにこの活動が見られるだろうと予想していました。しかし、ケージの仲間を救助しなかったラットにも神経学的痕跡が見られたことに彼女は驚きました。「ラットは、苦しんでいるラットがいるという事実、つまり閉じ込められていて不幸なラットがいるという事実を実際に処理しているのです」と彼女は言います。「そして、助けるかどうかに関わらず、この共感システムを活性化するのです。」

同じ仕組みが全てのケースで作動するにもかかわらず、内集団と外集団のペアの行動が異なるとしたら、一体何が問題なのでしょうか？違いは、ドーパミン、セロトニン、GABAといったアメとムチ型の神経伝達物質を司る側坐核など、他の部位にあるようです。「おいしいものを食べたり、お金を勝ち取ったり、セックスをしたりした時に活性化します」とバータル氏は言います。

側坐核はしばしば脳の報酬中枢と呼ばれますが、「今日では、それほど単純な概念ではないことがより深く理解されています」と彼女は付け加えます。側坐核のドーパミンに関する新たな見解では、報酬を予期し、それを追求する動機付けに関与しているとされています。「脳の主な機能は、生存に有益なものに近づき、生存に有害なものを避けることです」とバータル氏は言います。

彼女は、ファイバー測光法と呼ばれる手法を用いて、この領域に焦点を当てた実験を繰り返した。この手法により、生きたラットの神経活動を観察することが可能になった。研究者たちは、ラットの側坐核に、シナプスがスパイクするたびにニューロンが蛍光を発するようにする遺伝物質を注入した。次に、光ファイバー線をラットに埋め込み、ラットが走り回る様子を観察しながら、これらの蛍光バーストを観測した。そして確かに、同室のラットを解放したラットは、側坐核で最も活発な活動を示した。その活動の信号は、ラットが鼻先でドアを開けようと近づいたまさにその時にピークに達した。このことから、自由に動き回るラットにとって、最も重要な瞬間は仲間と遊ぶことではなく、拘束具を解放することだったことがバータルに分かった。

バータルは最後に、電気信号の発信源を追跡できる色素を用いてラットの側坐核を盗聴した。彼女は、助けたいという動機が最初にどこで生まれるのかを突き止めたかったのだ。（空腹のラットがニューヨークの地下鉄でピザを探すとき、味覚皮質が側坐核に信号を送る。）救出任務を遂行した直後にラットの脳切片を採取し、c-Fos発現ポケットと重なるどの領域に色素が到達したかを観察することで、脳のどの部分が互いに通信していたのかを突き止めることができた。

バータル氏は、げっ歯類救助任務中に、これらの信号が動機づけの中枢に伝わるのかどうかを調査した結果、見覚えのある信号源を発見した。それは前帯状皮質である。彼女は、これが共感と報酬の間の伝達経路を示唆しており、思いやり行動を理解する上で重要になる可能性があると考えている。しかし、「関与する微小回路の全体像を完全に明らかにするにはまだ時期尚早です」と彼女は言う。「まさに今、その研究に取り組んでいます」。

「これは素晴らしい研究です」と、スタンフォード大学の神経生物学者ロバート・サポルスキー氏はWIREDへのメールで述べている。この研究には関与していないサポルスキー氏は、『Behave: The Biology of Humans at Our Best and Worst（行動：人間の最善と最悪における生物学）』の著者であり、人間の行動を動機づけるもの、すなわち「私たち」対「彼ら」という普遍的な分類について論じている。

サポルスキー氏によると、チームの研究結果は私たち自身について多くのことを教えてくれる。なぜなら、専門家は人間の脳でも同様の結果、すなわち「我々／彼ら」の区別、要求を突きつける前帯状皮質、そしてモチベーションを高める側坐核を予測するからだ。これほど詳細な脳実験を人間で行うことは不可能であり、ラットで同様の結果が得られたことは、ほろ苦いメッセージをもたらすと彼は考えている。サポルスキー氏が述べる良い知らせは、「私たちの助け合い、共感する能力の根源は、日曜朝の説教の産物ではない。それは人間性よりも古く、霊長類であることよりも古く、その遺産は人類という種よりもずっと前から存在している」ということだ。悪い知らせは、周囲の人々を「彼ら」と見なす傾向もまた、太古の昔から存在しているということだ。

「共感を理解するためのげっ歯類モデルへの関心が高まっていることを大変嬉しく思います」と、デューク大学で道徳的・共感的意思決定を研究する神経科学者、ヤナ・シャイヒ・ボーグ氏は語る。しかし、シャイヒ・ボーグ氏は、ラットの救助行動を「向社会的」行動と呼ぶことには慎重だ。科学者はラットの脳活動を測定できるが、その意図を実際に知ることはできない。ラットは共通の苦悩から助け合うことはできるが、今回の実験で起こっているのはそうした行動ではないかもしれないと彼女は指摘する。

試験場が落ち着かない雰囲気で、ネズミたちは仲間か、優位性を誇示する機会を求めているのかもしれません。あるいは、退屈しているのかもしれません。「彼らはただ、『おい、これはちょっと嫌だな。仲間が一緒にいてくれる方がいい』と思っているだけなんです」とシャイヒ・ボーグは言います。徘徊するネズミたちは、単に状況に「全体的に興奮している」だけかもしれません。「コーヒーを飲み過ぎて、とても落ち着かなくなり、無差別に動き回ってしまうのと同じようなものです」

共感中枢と社会的報酬中枢の間に見られる神経学的つながりには、別の説明も可能かもしれない。シャイヒ・ボルグ氏によると、活動の爆発的な増加は、学習全般の兆候である可能性がある。「ですから、もし彼らがドアを開ける習慣を身につけ始めたとしたら、側坐核が関与していると考えるのが妥当です」と彼女は言う。

（バータル氏は、ネズミたちが苦しんでいるかのように行動していると確信している。閉じ込められたネズミは拘束具の中で排便し、無駄に逃げようとするかもしれない。徘徊するネズミは抗不安薬を与えられると仲間を助けることが減り、これはそもそも彼らが不安を感じている兆候だ。そして、すべてのネズミのストレスホルモン値が上昇している。）

それでも、シャイヒ・ボーグ氏は、哺乳類における複雑な感情処理の証拠が積み重なっていることを喜ばしく思っている。「科学者たちは長い間、人間以外の種が道徳や共感に関連する反応を示すという考えに、非常に本能的な反発を覚えてきました」と彼女は言う。こうした人間中心主義的な見方は、擁護するのがますます難しくなってきていると彼女は感じている。

バータル氏にとって、このラットの実験は、人々がなぜそのような行動をとるのか、そして見知らぬ人に対してより親切になるためには何が必要なのかを垣間見せてくれるものだ。従来、人々に見知らぬ人を助けてもらう最良の方法は共感を呼び起こすことだとされてきた。例えば、飢えた子供たちの感情的な映像や、避難を余儀なくされた家族の映像にサラ・マクラクランの涙を誘う映画を合わせた募金キャンペーンなどだ。しかし、このラットの実験は、苦しみに身を委ねるのは誤りであることを示しているのかもしれない。

ラット救出研究の「より哲学的な含意」は、バータル氏によると、「人間の思考における現在の定説に反抗的なものです。私たちが見ているのは、帰属意識、つまり共通の集団アイデンティティ、あるいは他者を気遣うという感情こそが、相手が助けてくれるかどうかをより正確に予測する指標であるということです」。誰かの痛みを感じるのではなく、皆が同じチームの一員であると感じる必要があるのかもしれません。

WIREDのその他の素晴らしい記事