脳は生後12ヶ月までに音楽を動きに変換する

2026年7月7日

概要

新たな研究により、発達中の脳がどのようにして音楽を自発的な動きへと徐々に変換していくのかについての初期の知見が得られた。この研究では、乳児を対象に、脳波（EEG）マッピングと自動ビデオモーション追跡を同時に用いてモニタリングを行った。

データによると、人間の脳は生後3ヶ月という早い時期から構造化された音楽を処理できるものの、リズムに合わせて踊りたいという身体的な衝動が現れるのは生後1年目の終わり頃になってからであることが明らかになった。

主な事実

• 聴覚・運動二重監査：この研究は、音楽に対する乳児の脳活動と自発的な身体運動をリアルタイムで同時に測定する最初の研究の一つであり、これまで大きな空白を埋めるものです。
• 逆転した音楽触媒：研究者たちは乳児に3つの異なるオーディオ形式を聞かせた。楽器による子供向けの繰り返し歌（「音楽」）、同じ曲の構造をランダム化したバージョン（「シャッフル音楽」）、そして音程を変えたバリエーションである。シャッフル音楽は、乳児の集中力をテストするために、予測可能なリズム構造を意図的に崩した。
• 普遍的な早期処理：脳波追跡により、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月の3つの年齢グループの乳児すべてにおいて、シャッフルされた音楽と比較して、実際の音楽を聴いたときに事象関連電位（ERP）と聴覚定常状態反応（ASSR）が有意に増強されることが明らかになった。これは、音楽構造を解読するために必要な生物学的構造が乳児期早期にすでに発達していることを証明するものである。
• 12ヶ月児の運動発達の節目：音楽を早期に処理できるようになったにもかかわらず、行動面で顕著な違いが見られた。シャッフル再生された音楽と比較して、構造化された音楽を聴いた際に自発的な身体運動が著しく増加したのは、12ヶ月児のみであった。3ヶ月児と6ヶ月児では、音の種類による運動量の統計的な差は見られなかった。
• 乳児期の10の主要な動き： DeepLabCutと呼ばれるオープンソースのモーション追跡ソフトウェアと主成分分析（PCA）を組み合わせることで、研究チームは乳児のジェスチャーを10の明確な主要な動き（PM）に分類しました。前後に揺らす
  

1. 1. 横揺れ
      
   2. 原始的な拍手
      
   3. 脚蹴り
      
   4. 上下に揺れる
      
   5. 腕でペダルを漕ぐ
      
   6. 足を蹴る
      
   7. 全身をくねくねさせる
      
   8. 足をずりずりと動かす
      
   9. 足でペダルを漕ぐ

• 上半身のダンスウェーブ：データモデルによると、12ヶ月児の「ダンス」反応は特に上半身と四肢に偏っていることが明らかになった。動きの増加は主に前後への揺れ、左右への揺れ、手拍子の原始的な動作、上下への揺れ、そして腕をペダルのように動かす動作によって引き起こされていた。下半身の動きは、あらゆる音楽状態において一貫していた。
• 背側経路の成熟：筆頭著者であるTrinh Nguyen氏は、この変化は脳内の背側聴覚経路の着実な成熟によるものだと考えている。背側聴覚経路は、聴覚知覚と運動出力、リズム同調、拍子知覚を結びつける役割を担う特殊な神経経路である。
• リズム同期の欠如：興味深いことに、どの年齢層の乳児も、音楽の実際の拍子に合わせて動きを調整する兆候を全く示さなかった。これは、人間の運動制御が明確な進化段階を経て洗練されていくことを示している。乳児の脳はまず音の構造に反応して筋肉を活性化することを学び、その動きを拍子に同期させる能力は後から発達する。
  
  出典： eLife

研究者たちは、音楽が私たちの動き方を形作り始めるのは、生後1年以内であることを発見した。

彼らの研究は、以前はeLife誌に査読付きプレプリントとして掲載され、本日最終版として公開されたもので、発達中の脳がどのようにして音楽を自発的な動きへと徐々に変換していくのかについての洞察を与えてくれる。

この研究は、乳児期の早い段階から脳は音楽を処理できるものの、音楽に合わせて自発的に体を動かすようになるのは生後1年目の終わり頃になってからであり、これらの動きをリズムに合わせて協調させる能力はさらに後になってから発達することを示唆している。eLife誌の編集者らは、この研究は重要であり、音楽処理や知覚がどのように行動に結びつくかを研究する研究者にとって非常に興味深い説得力のある結果を示していると評している。

音楽性、つまり音楽を知覚し、鑑賞し、生み出すという私たちの性向は、人間の本質的な側面としてますます認識されるようになっている。音楽性の核心は音楽との関わりであり、それは神経認知発達の2つの要素に分解できる。1つは感覚的要素（音楽を知覚し認識する能力）、もう1つは運動的要素（音楽に合わせて体を動かす能力）である。しかし、乳幼児期に音楽性がいつ、どのように発達するのかは、依然としてほとんど解明されていない。

「この知識不足の一因は、音楽に対する脳活動と自発的な動きを同時に調べた研究がほとんど、あるいは全くないことにある」と、筆頭著者であるトリン・グエン氏は説明する。グエン氏はイタリア・ローマにあるイタリア工科大学（IIT）の知覚・行動神経科学研究所の客員研究員であり、オーストリアのウィーン大学の上級研究員でもある。「乳幼児の音楽性の感覚的要素と運動的要素の両方を研究することで、音楽の知覚を動きに変換する方法をより深く理解できるようになるだろう。」

このギャップを埋めるため、グエン氏らは、3ヶ月、6ヶ月、12ヶ月の乳児計79人に音楽を聴かせ、脳波（EEG）記録と運動測定を行い、それぞれ神経（聴覚）反応と運動反応を理解しようとした。音楽には、童謡の器楽リフレイン（単に「音楽」と呼ぶ）、同じ曲のシャッフルバージョン（「シャッフル音楽」）、そして高音と低音のバージョンが含まれていた。これは、乳児期の聴覚運動の関与において音高が役割を果たす可能性があるためである。

研究チームは、乳児の脳波記録から、事象関連電位（ERP）と聴覚定常状態反応（ASSR）を抽出した。ERPは、乳児の神経反応を平均化することで、音楽の各音に対する脳の反応の正確なタイミングを特定するものであり、ASSRは、脳が連続的な音にどのように反応するかを測定するものである。 

研究者らは、「音楽」によって誘発された事象関連電位（ERP）と「シャッフルされた音楽」によって誘発されたERPを比較したところ、すべての年齢層で「音楽」に対する聴覚反応が増強されていることを発見し、音楽処理が発達の早い段階から始まっていることを示唆した。この発見は、研究者らの仮説の一つ、すなわち、シャッフルされた音楽と比較して、音楽によって引き起こされる聴覚反応が増強されるという仮説と一致している。これは、シャッフルされた音楽では乱される音楽構造が、乳児の注意を予測可能な出来事に引き付けるために不可欠であるという考えに基づいている。

研究者らは次に、DeepLabCutと呼ばれるオープンソースソフトウェアを用いた自動ビデオベースのモーション追跡により、乳児の音楽の種類に対する自発的な動きを推定し、比較した。主成分分析と呼ばれる次元削減手法を適用し、これらの動きを、前後揺らし、横揺れ、原始的な拍手、足蹴り、上下揺らし、腕回し、足蹴り、全身のくねくね、足引きずり、足回しを含む10の主要な動き（PM）に分類した。

データモデリング手法により、音楽の種類と年齢層の間に有意な相互作用があることが明らかになり、すべてのPMにおいて、「シャッフルされた音楽」と比較して「音楽」に対してより多くの動きを示したのは12ヶ月児のみであることが示された。

研究チームがこれらの動きをさらに詳しく調べたところ、この反応は主に上半身や上肢の動き、具体的には前後への揺れ、左右への揺れ、拍手のような動き、上下への揺れ、そして腕をペダルのように動かす動きを伴うことが分かった。

それに対し、生後3ヶ月と6ヶ月の乳児は、いずれのPMにおいても、「音楽」と「シャッフルされた音楽」に対する動きの量に有意な差は見られなかった。研究者らが高音域と低音域の音楽に対する動きを比較した際も、これらの結果はすべての年齢層で変わらなかった。

「生後1年間を通して、乳児は下半身を継続的に動かす一方で、座った状態での上半身や全身のより複雑な動きの能力を徐々に高めていくようです。これは、12ヶ月児に見られた現象です」とグエン氏は説明する。

「この複雑性の増大は、脳の背側聴覚経路の段階的な成熟と関連していると考えています。この経路は、これまでリズム同調や拍子知覚において重要な役割を果たすと考えられてきました。」

特筆すべきは、研究チームが、どの年齢の乳児も音楽に合わせて動きを協調させているという証拠は見つからなかったことを発見した点である。これは、人間の運動制御が段階的に洗練されていくことを示唆している。つまり、まず個々の筋肉を制御する能力が発達し、その後、より協調的な全身運動の能力が発達していくのである。

「音楽の聴覚的符号化と同様に、音楽に合わせて体を動かす行動は発達の早い段階で現れることが分かりました。これは、最終的にダンスのような行動につながる生物学的または発達初期の素因を反映している可能性がありますが、これらの運動反応は生後12ヶ月までは未発達のままです」と、イリノイ工科大学（IIT）の知覚・行動神経科学研究所の主任研究員であり、論文の筆頭著者であるジャコモ・ノヴェンブレ氏は結論付けています。

「本研究は、発達中の脳が音楽を自発的な動きへと徐々に変換していく過程について、初期的な知見を提供するものです。今後は、音楽に導かれる動きの特徴づけを生後1年以降にまで広げ、その未だ謎に包まれた機能的な意義を探求するための研究が必要です。」

原文掲載元はこちら　

 https://neurosciencenews.com/music-movement-neurodevelopment-31005/