「くすぐったさ」はおそらく最も不思議な感覚の1つだろう。くすぐりは皮膚への単なる物理的な接触にすぎない。それなのになぜくすぐられると笑ってしまうのか。子供はくすぐられると喜ぶのに、なぜ大人になると不快なのか、そして不快なのになぜそれでも笑うのか。なぜ脇腹はくすぐったいのに、腕はあまりくすぐったくないのか。なぜ自分で自分をくすぐることができないのか。そもそもくすぐったさとは生物学的にどんな意味があるのか。

事実、くすぐったさの謎は実に2千年以上も前から語られてきた。アリストテレスやフランシス・ベーコン、チャールズ・ダーウィンといった偉人たちが、その謎について考察している。しかし現代の科学は、これほど誰もが不思議に思うくすぐったさについて、ほとんど興味を示してこなかった。

ところで、くすぐられると笑うのは人間だけではない。チンパンジーやオランウータンも笑うし、そしてねずみ(ラット)も笑うのだ。ねずみもくすぐられると笑うという風変わりな研究は、アメリカのヤーク・パンクゼップ教授とジェフリー・ブルクドルフ博士が1999年に発表した。当時は霊長類学者たちが、サルが笑うかどうかで意見が分かれて議論していた。そこにパンクゼップ教授らがやって来て、「ねずみも笑うよ」と言い出したのだから物議を醸した。

ねずみの笑い声とはどんな音なのか。人間が聞こえる音の周波数(高さ)は20Hzから20kHzで、ねずみの声はそれよりも高い超音波である。そのため、ねずみの声を聞くためには、超音波を録音できる特別なマイクで集音し、それを人間が聞こえる低い周波数に変換する必要がある。

パンクゼップ教授らが、ねずみをくすぐる研究を発表する以前から、ねずみの声は大きく2種類に分かれ、ポジティブな感情をあらわす50kHzの高い声と、ネガティブな感情をあらわす22kHzの低い声があることが知られていた。前者は食べ物を得た時や、ほかのねずみと社会的な接触をする時、生殖活動のときなどに発せられ、後者は空腹時やストレスを感じた時に発せられる。パンクゼップ教授らは、ねずみをくすぐると50kHzの声が大量に発せられることを発見し、これがねずみの「笑い声」であると発表した。

それだけではなく、ねずみは人間の子供と同じようにくすぐられると喜んで笑いながら走り回るのだ。パンクゼップ教授らの注意深い研究によって、ねずみもくすぐられると笑うという結果は次第に受け入れられていった。しかし、くすぐったさが脳でどのように扱われているか、くすぐったさとは何なのか、それは依然として解明されていなかった。

ドイツはフンボルト大学ベルリンの神経科学者、ミヒャエル・ブレヒト教授と筆者・石山晋平は、くすぐったいという感覚が脳でどのように扱われているかを初めて明らかにし、11月11日に科学誌サイエンスに論文を発表した。

この研究ではまずパンクゼップ教授らの結果を再現するため、くすぐられるねずみの行動を注意深く観察した。ねずみも人間と同じように、くすぐったい部分とそうでない部分があり、お腹をくすぐるともっとも多くの50kHzの「笑い声」を発した。くすぐられたねずみは、声を出しながらうさぎのように両足で飛び跳ねた。これはねずみではめずらしい行動で、我々はFreudensprünge(喜びジャンプ)と名付けたが、うれしい時に飛び跳ねるのは、ひつじ、きつね、モルモット、犬、そして人間など、ほかの動物ではよく見られる行動である。また、くすぐられたねずみは、もっとくすぐって欲しいといわんばかりに、くすぐる手に近寄ってきて、笑いながらその手を高速で追いかけて遊ぶ。

くすぐったさが脳の中でどのように扱われているかを調べるため、我々はくすぐられているねずみの脳の、体性感覚皮質という部位にある神経細胞(ニューロン)の活動を調べた。体性感覚皮質は触覚を扱う脳部位で、接触、温度、圧力、触感など、体表に与えられた物理的な刺激に反応する。くすぐりは体表を触る行為なので、体性感覚皮質がくすぐったさを扱っているのではないかと目星を付けたのだ。

予想通り、ほとんどの体性感覚ニューロンは、くすぐられている時に活動が活発になった。しかしこれらのニューロンは、ねずみが手を追いかけて遊んでいる時にも同様の活動をみせた。この時、ねずみの前でくすぐる時のような手の動きをしているだけで、ねずみの身体には触れていない。それにもかかわらず触覚を司るニューロンが、くすぐられている時と同様に反応したのだ。これは従来の体性感覚皮質の解釈からすると驚くべき結果であった。よく考えてみると、我々人間も、誰かが今にもくすぐってやろうと脇腹の前で手を動かしていたら、おそらくくすぐったいような気がして笑い出してしまうことだろう。どうやらこれと同じことがねずみにも起こっているようだ。それも神経レベルで。この結果によって、くすぐったさと遊びは神経レベルで強い繋がりがありそうだと分かった。

ねずみは気分が良い時にはよく笑うが、不安なときにはあまり笑わないことが知られている。ダーウィンも人間の子供が知らない人にいきなりくすぐられたら、笑うどころか怖がって叫ぶだろうと記述している。我々はねずみを不安な気持ちにさせるために、高い足場に置き、明るいライトを照らした(ねずみは夜行性なので、暗い場所を好む)。不安な気持ちのねずみをくすぐると、笑い声をあまり発しなかったが、それだけではなく体性感覚ニューロンの反応も抑えられた。体性感覚ニューロンの活動が気分によって左右されるという結果はこれまでに報告されておらず、これも驚くべき結果であった。体性感覚皮質は従来考えられてきたような単純な触覚だけではなく、社会的そして気分に関するコンテクストをも扱っているようだ。

果たしてこの神経活動そのものがくすぐったいという感覚なのだろうか。もしそうであるならば、くすぐったいと感じている時に反応するこの体性感覚ニューロンを活性化させれば、実際にくすぐっていなくても、ねずみはくすぐったいと感じるはずである。そこで我々は、ねずみをくすぐらずに、これらの体性感覚ニューロンを電気的に刺激した。するとねずみは、電気刺激に反応して、50kHzの笑い声を発した。神経生理学的に、これは大変重要な実験である。くすぐりは体表への触覚刺激だけではなく、くすぐられる手からの視覚情報や嗅覚情報、あるいは揺さぶられたりひっくり返されたりすることによる身体の回転の感覚など、さまざまな種類の刺激が与えられる。しかしこの結果は、体性感覚皮質のほんの一部のニューロンへの刺激だけで笑い声を出させるのに充分であるということを示している。

これらの結果から、我々は体性感覚ニューロンの活動が、くすぐったさに相関すると結論付けた。くすぐったさという感覚は、長い進化の過程で保存され続けてきた。この研究は、くすぐったさと遊びには強い繋がりがあることを示した。遊びという行動は、成長の過程で正常な社会性を獲得するのに重要であるということが分かっている。もしかしたらくすぐったいという感覚は、我々を遊ばせるため、楽しませるための脳の仕掛けなのではないだろうか。

脳科学の研究は、うつ病、統合失調症、依存症、恐怖といったネガティブなテーマばかりを扱っている。言うまでもなくそれらは大変重要な研究であるが、一方で、楽しさ、幸福、笑い、遊びなどのポジティブなテーマは軽視されており、事実よく分かっていないことばかりである。しかしそういったポジティブな感情こそ、我々が必要としているものであり、気分障害などの病気によって失われているものである。これからの脳研究においては、楽しさ、幸福などのメカニズムについて研究することも、等しく重要であると信じている。

筆者は以前、PC WatchでGarageBand講座を執筆したことがあり、趣味でグラフィックや音楽を作っており、上記のプレス映画、論文の図や動画でも、仕事に盛大に趣味を持ち込んだ。そしていつか脳科学と音楽を融合させてみたいと考えていたのだが、今回それが実現した。

この映像は、くすぐられているねずみの体性感覚ニューロンの活動と笑い声を使って、筆者が友人のMicah Gettys氏とともに制作した音楽作品、「Neuromusik」だ。画面上部に現れる6個の長方形は、体性感覚皮質から記録した6個のニューロンの活動をあらわしている。中央のスペクトラムであらわされる鳥の鳴き声のような音は、ねずみの笑い声を、人間に聞こえる周波数に下げたものだ。ねずみがくすぐられると、画面全体がピンク色になる。くすぐられるとニューロンの活動が活発になり、笑い声もたくさん発している様子がわかるだろう。ニューロンが織りなす不思議なリズムを、視覚的・聴覚的に体験することができる作品となった。

NeuromusikはSoundCloudでも聴くことができる。

https://soundcloud.com/teinberg-1/neuromusik

上記のプレス映画のオリジナル・サウンドトラックもSoundCloudで聴くことができる。

https://soundcloud.com/teinberg-1/sets/the-original-soundtrack-warum-sind-wir-kitzlig

原著論文

S. Ishiyama & M. Brecht, Neural correlates of ticklishness in the rat somatosensory cortex. (2016) Science