選択的注意は皮質前段階では観察されなかった
2025年10月7日 午前5時
著者：サム・ペイジ
ジャスティン・ロス、ジェイコブ・ドワイヤー、ミシガン・メディシン
ミシガン大学クレスゲ聴覚研究所とロチェスター大学が主導した研究により、騒がしい環境の中で人間が単一の音を聞き分けて集中できるメカニズムが明らかになった。
これまでの研究で、「選択的注意」と呼ばれるこの音をフィルタリングする能力には、脳の聴覚皮質が関与していることが立証されている。
しかし、その選択的注意が、皮質下レベル、つまり耳から音の信号を受信して処理し、最終的に皮質に渡す脳幹または聴神経で音が異なって処理されることに関係しているかどうかについては、決定的な証拠がなかった。
研究者たちは新たな実験技術を用いて、そのような皮質下処理の証拠を発見できなかった。
「私たちが発見したのは、聴覚系の皮質下部分が、注意を払っている音声に対しても、無視している音声に対してもまったく同じように反応するということだ」と、ミシガン大学医学部の耳鼻咽喉科准教授で、クレスゲ聴覚研究所のメンバーであり、この論文の筆頭著者でもあるロス・マドックス博士は述べた。
「これは、集中している音の音量を神経的に『上げる』皮質とは異なります。」
選択的注意に関するこれまでの研究のほとんどは人工的な音に依存していました。しかし、この研究では、参加者は異なるナレーターが朗読した2つのオーディオブックの一部を聴取し、単一の話者に集中するという「カクテルパーティー」課題をより正確にシミュレートしました。
聴神経、脳幹、皮質から測定された反応では、2 つのオーディオブックが両耳で同時に再生されたとき (両耳分離聴取)、または 2 つのオーディオブックが反対の耳で再生されたとき (両耳分離聴取)、被験者に皮質下の影響は見られませんでした。
さらに、統計分析により、そのような皮質下の影響に反する証拠が示唆されました。
皮質において強い注意効果が測定され、以前の研究結果を再現した。
研究者らは、類似した過去の研究で矛盾する結果が出た理由は、実験設計の違いによる可能性があると示唆している。
以前の研究では、各ナレーターが複数の物語を話したため、「制御されていない音響の違い」による影響が現れた可能性があります。
この論文で詳述されている追加の実験により、その設計が結果に影響を与える可能性が確認されました。
しかし研究者らは、証拠が不足しているからといって、選択的注意がまだ観察できない方法で聴神経や脳幹を利用している可能性が排除されるわけではないと強調している。
例えば、現在の技術では測定するには数が少なすぎる特定のニューロンが、関連する皮質下プロセスに関与している可能性があると研究者らは推測している。
「我々がここで示したのは、人間を対象とした研究では、現在利用可能なツールで測定できる皮質下の注意効果は存在しないということだと思います」とマドックス氏は述べた。
「実際、この研究では議論に決着をつけるためにいくつかの新しい実験方法を開発する必要がありました。しかし、私たちや他の研究室が技術革新を続ければ、新たな研究によって聴覚脳内で何が起こっているのかをより詳細に観察できるようになる可能性は常にあります。」
追加著者: Thomas J. Stoll、Nathan D. Vandjelovic、Melissa J. Polonenko、Nadja RS Li、Adrian KC Lee
引用論文：「自然な発話に対する聴性脳幹反応は選択的注意の影響を受けない」PLOS Biology https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003407
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