情動を生み出す「脳・心・身体」のダイナミクス:脳画像研究と神経心理学研究からの統合理解

梅田聡 情動を生み出す「脳・心・身体」のダイナミクス:脳画像研究と神経心理学研究からの統合理解 高次脳機能研究 2016;36(2):265-270

  • 情動とは、本来、生体が生き延びるために、敵と闘ったり、敵あkら逃げたりすることによって危険を回避するうえで生じる精神機能
  • 英語による表現のほうが細分化されている
  • emotion(情動) 動きを生じさせること意味する 生体に行動を生じさせる刺激が消失すると、それに伴う心的状態は徐々によわまりやがて消失する 一過性の心的状態
  • 情動emotionと関連の深い概念としてて、気分(mood)と主観的感情(feeling)が挙げられる
  • 気分 長時間持続する状態
  • 情動障害 一過性の心的状態の障害
  • 気分障害 代表的には、うつ病双極性障害などの障害をさす。すわなち、外的には、何ら気分状態を悪化させるような強い刺激がないにもかかわらず、躁状態が持続したりする場合が気分障害にあたる
  • 主観的感情 あくまでも対象となる人が経験として感じている心的な情動状態
  • 生体が、情動を誘発する刺激を受け取ると、それが処理され、身体反応が生じる。身体に反応がおこると、それが脳に伝達され、身体の変化が連続的にモニターされるようになる。外界で生じる状況の認識と、身体の変化の認識を同時に経験することが主観的感情体験である
  • 情動に関する脳部位
  • 情動の中核部位 扁桃体視床下部帯状回前部、側坐核前頭葉眼窩部
    • 扁桃体 生体の覚醒度を高め、、危険に曝された際に、即座に回避行動がとれるような状態にするうえで、もっとも重要な役割を担っていると言える
    • 視床下部 各制度の制御と深い自律神経活動の調整を担う重要な部位であり、情動を含むさまざまな本能行動の処理に深く関与する部位
    • 帯状回前部 自律神経における交感神経活動に関与しており、生体全体を活発化させ、注意の喚起に関わる機能を担う
    • 側坐核大脳基底核に含まれる) 報酬や快楽関わりに処理に関与する部位 
    • 前頭葉眼窩部 行動の価値判断に基づいて、自律神経を介した生体の制御に関わる
  • 情動の周辺部位
  • 情動に関連の深いネットワーク 4つ
    • 1 salience network 2 mentalizing network 3 mirror neuron network 4 default mode network
    • salience network
      • 帯状回前部および島皮質前部からなるネットワーク、身体の恒常状態であるホメオスタシスから逸脱し、内臓を含む身体に変化が生じた場合に活動し、ホメオスタシスの回復を促す役割を担う
    • mentalizing network
      • 心の理論と呼ばれる、自己や他者の心の世界の推論に関するネットワーク
      • 前頭前野内側部、帯状回前部近傍、側頭頭頂接合部、上側頭溝後部などからなりたつ
    • mirror neuron network
      • 観察をもとに、それを真似ることによる学習を実現するネットワーク
      • 頭頂葉下部、運動前野腹側・前頭葉下部
    • default mode network
      • 前頭葉眼窩部、楔前部、帯状回後部など大脳皮質正中構線構造に位置する部位から成り立つ
      • 外界に特に意識的注意を向ける対象がなく、いわば静かにしている状態で、むしろ強い脳活動がみられる部位の集合体総称
      • このネットワークは、身体内部に注意が向けられることと関係があり、自身の身体状態や感情状態の認識と深く関わっている
  • 1−4のネットワークは、それぞれラージスケールネットワークと呼ばれ、それぞれ比較的特殊な認知処理に関与している。こうしたネットワークが連携的に作用し、脳全体の統合的調和が取られている
  • 情動における身体の関与
    • ジェームズランゲ説 心拍の上昇などの自律神経を介した身体反応が感情体験を生起させる 末梢起源説
    • セイリエンスネットワーク 帯状回前部および島皮質前部 カップリングして活動 身体の恒常性状態であるホメオスタシスを乱し、内臓を含む身体に大きな変化が生じた場合に活動する この2つの部位はペインマトリックスと呼ばれており、痛みの感知と関連のある部位と考えられていた
    • 帯状回前部 心的ストレスがかかるような課題に従事させると活動する傾向 自律神経における交感神経活動と深い関連
    • 島皮質 当初、本人が物理的な痛みを感じているときに活動する部位と考えられていたが、その後さまざまな角度からの研究により、物理的な刺激や慢性疼痛のような痛みだけでなく、温感覚、冷感覚、かゆみを感じたときや、呼吸が荒くなるような運動時にも活動することが明らかになった
    • さらに痛みについては、本人が物理的な痛みを感じていない状態でも、親密な関係にある他者が痛みを感じている場面をみると、島皮質が活動することが明らかにされ、いわゆる心理的な痛みに対しても島皮質が関与することが示された
    • 現在では、島皮質は内蔵を含む身体内部の状態をモニタし、異変が生じたときに、それを意識化させる機能を持つものと想定されている
    • この身体内部の感覚は「内受容感覚 interoception」と呼ばれており、島皮質は身体における異変を脳に伝え、それに対処する上で重要な役割を担う部分であると考えられている
  • 共感の分類とそれを支える脳内メカニズム
    • 共感 他者の感情状態を理解するという機能とその状態を共有する、あるいはその状態に同期する機能に分けられる
  • 心理学 認知的共感と情動的共感
  • 認知的共感 
    • 他者の心の状態を頭の中で推論し、理解する(クールな機能)
    • 比較的意図的なプロセスを含んでおり、オンオフの切り替えがある程度可能
    • トップダウン型の処理
  • 情動的共感 
    • 他者の心の状態を頭のなかで推論するだけでなく、身体反応も伴って理解する(ホットな機能)
    • スイッチをオフにすることは困難
    • ボトムアップ型の処理
  • 著者の身体で表現される共感の分類
    • 行動的共感、主観的共感、身体的共感

脳画像研究で検証する中枢神経感作病態

関口敦 脳画像研究で検証する中枢神経感作病態 心身医 2021;61:165-171

  • 心身症患者では、体性感覚や内受容感覚など末梢からの刺激に対する中枢系の過剰反応が中枢神経感作病態として評価されていると考えられる
  • 近年、ストレス関連疾患の身体症状の認知科学的な拝啓として、内受容感覚(introception)が注目されている
  • 内受容感覚とは、呼吸・心拍・腸管の動きなど身体内部の生理的な状態に対する感覚のことであり、ホメオスタシスの維持に必要な機能と考えられている
  • 内受容感覚は、脳科学や心理学の分野でも広く研究されており、内受容感覚の信号は脳の島皮質に集約され、扁桃体への投射を通じてさまざまな情動体験の首座を担うとされている
  • 内受容感覚障害(introceptive dysfunction)はさまざまなストレス関連疾患(うつ病、不安障害、身体症状症、摂食障害など)で認められており、健常レベルでも不安や身体症状との関連性も指摘されている。われわれは、中枢神経感作病態の構成概念の一つとして内受容感覚に注目している
  • 内受容感覚に敏感 心身症
  • 内受容感覚に鈍感 本来感知すべき身体症状(疲労感、低血糖、空腹感など)を適切な対処行動に結び付けられない 結果として慢性ストレス負荷が蓄積
  • 内受容感覚に対して過敏であると考えられる、過敏性腸症候群に対して、内受容感覚暴露療法を実施し、症状改善と内受容感覚の過敏さの改善が関連することを検証する

慢性疼痛患者へのマインドフルネスアプローチの事例

山本和美、中居吉英 慢性疼痛患者へのマインドフルネスアプローチの事例 ー内受容感覚の視点を交えて 心身医 2021;61:147-152

  • 内受容感覚は、身体内部の生理状態の感覚を指す概念であり(Craig 2002)、内受容感覚の感度の程度や知覚の認知の仕方は、心身の健康に寄与する大きな要因と考えられている
  • 内受容感覚を適切なものにする方法として、身体感覚をありのままに観察する心の状態を育むマインドフルネス瞑想が期待される
  • 痛み感覚とそれを増幅させている破局的な認知を識別し、適切な対処の可能性を広げる
  • 痛みの認知において、拡大視、無力感そして反芻の破局的な認知は、痛みの病態を増悪させる。
  • A氏は、「何をしていても痛い」と痛み感覚に過度に注意が偏り、「怖い」と感じるほど痛みを拡大視し、過去の治療への怒りや後悔、将来への不安、痛みに対する無力感で破局的思考が反芻されていた
  • 初回面接では、不安と強い緊張から呼吸は早く浅い状態であったため、注意を痛みから呼吸に転換させて腹式呼吸を行い、上半身の緊張が緩む感覚を体験してもらった
  • また動かすことへの不安と緊張感ですべての感覚を痛みとしてとらえがちな様子に対し、身体に注意を向けてゆっくり動かすマインドフル・ヨーガをともに行い、リラックスしたときの自然の感覚を確認した
  • 2回目では、痛みが心の状態や動作によって変化することを観察する心の余裕が生まれ、日常に呼吸やヨーガを取り入れたり、体重増に対して食事内容を変えるなど、痛みとの関わり方が変化し、痛みへの無力感から自己効力感が芽生えている
  • その後の面接では、痛みが「恐れるもの」から、やり過ぎる傾向を見極める一種の「バロメータの役割」に変化している
  • また、痛みを、落ち着いてとらえる心の状態が安定し、不安や対人ストレスなど心の状態と痛みの発言といった心身相関への気付きが生じている。
  • 面接を重ねるごとに、痛みの話題は減っていき、「痛みはあるが、普通以上の生活ができている」と受容して痛みにとらわれない生活に変化した
  • マインドフルネスと内受容感覚
  • 身体を活用したマインドフルネス瞑想は、身体内部の生理状態の感覚である内受容感覚を適切なものとする方法として期待される
  • マインドフルネスは脳科学研究の観点から、注意制御、身体知覚、情動調整、自己概念の4つの心理過程が変化すると考えられている
  • A氏には痛みへの過度の注意の偏りが認められ、破局的な認知が痛みを増幅させていた
  • 破局的な思考にとらわれず、呼吸やヨーガ、歩行の動きに伴う今ここの身体知覚に注意を向けて観察することの繰り返しにより、注意制御力が高まり痛みに対する破局的思考の反芻も減少した
  • その結果、A氏は歪んだ認知により増幅された身体知覚を、受容的にありのままに観察する落ち着きを取り戻し、身体知覚能力が高まった
  • これにより内受容感覚の正確性が増し、職場や家庭でのさまざまな状況において変化する身体知覚を的確にとらえて、心身相関の気づきから適切な対処へとつなげていった
  • また、身体知覚能力の高まりは、情動が身体に根ざしていることから、情動を適切に認識し調整する力を高めると考えられている
  • A氏は、痛みに伴う否定的感情へのとらわれが軽減したことにより、慢性的な痛みの主要な背景因子であった離婚後の生活や大きな支えであった母親の死に改めて向き合って感情を整理する機会を得た
  • そして痛みがあってもうまく付き合いながら、一人の人間として自ら新しい生き方を模索し始めた

内受容感覚に基づく行動の制御

大平英樹 内受容感覚に基づく行動の制御 BRAIN and NERVE 2017;69(4):383-395

  • 痛み信号は脊髄を上向し、視床を経由して一次体性感覚野に到達し、二次性体性感覚野と島皮質に向かう
  • また視床から直接、帯状皮質扁桃体、そして島皮質に向かう経路もある
  • 前者は物理的な痛みの知覚、後者の経路は痛みに伴う不快な情動的知覚に関与し、いずれの経路でも島皮質は重要な役割を果たしている
  • ここで重要なのは、島皮質では、痛みの信号が単にボトムアップ的に伝えられて受動的に処理されるのではなく、予測(prediction)や推論(inference)などトップダウン的な処理の影響を受けて能動的に痛み知覚が形成されるということである
  • 例えば、中等度の痛み刺激を「痛くない」と予告して与えた場合と、「痛い」と予告して与えた場合を比較すると、前者ではfMRIで評価した前部島の活動がより低く、同時に主観的な痛みの評価も低かった
  • 眼窩前頭皮質は、良いー悪い、快ー不快などの価値の前提となる文脈や現在の状況を表象し、それを保持する機能があると考えられている
  • つまり、この結果は痛み知覚が、眼窩前頭皮質による文脈や状況に関する情報の影響を受けて前部島に実現される予測モデルに基づいて、トップダウン的な調整を受けていることを示唆している
  • 同様に、痛み刺激の予測では前部島が、痛みそのものの知覚では後部島の活動が不活化されたという報告もある
  • こうした研究は、痛みだけでなく、さまざまな知覚現象に拡張することができるだろう
  • つまり、前部島では身体感覚の予測が形成され、それが後部島に入力される実際の身体信号と照合され、それが後部島に入力される実際の身体信号と照合されて、経験される身体の知覚が生じるのだと考えられる
  • 予測符号化の原理
  • 近年の認知心理学では、脳は、単に感覚器官から入力される刺激に対して受動的に反応しているわけではなく、未来に到達する状態を予測する内的モデル(inner model)を構成し、そのモデルによる予測と実際に入力される感覚信号を比較し、そのずれ[予測誤差 prediction error]を計算することにより、知覚や行動を能動的に創発していると考えられている
  • こうした脳の原理を一般に予測符号化(predictive coding)と呼ぶ
  • この発想の起源は、19世紀にヘルムホルツが提唱した無意識の推論(unconscious inference)の概念に遡る
  • 予測符号化は、視覚や聴覚などの外受容感覚や運動の知覚などの固有感覚だけではなく、内受容感覚においても同様に行われていると考えられるようになった
  • 生体は恒常性(homeostasis)を保って生命を維持し、必要に応じで運動を可能にするため、身体状態を適切に制御する必要がある。そのために、身体の現在の状態あるいは望ましい目標状態を表象し、それを実現するための内的モデルを脳に構築している。そのモデルにより、状況に応じて血圧、血糖値、ホルモンの濃度、免疫機能に関わるサイトカインの濃度など保つべき適正範囲が定められ、それらのセットポイントが目標として維持される
  • そこに身体からの信号が入力されると、それが内的モデルによる予測と照合され、両者のずれが予測誤差として検出される。生体は、この予測誤差を最小化することで身体状態を制御しようと務める
  • 予測誤差の最小化のためには、内的モデルの更新と、行動による身体の変容の両方の手段が用いられる
  • 前部島の無顆粒皮質が内受容感覚の内的モデルを形成し、身体信号が入力される後部島の顆粒皮質において内受容感覚の予測誤差が計算されると考えられている。この考え方は、上述した、痛みの予測が前部島の、痛み刺激そのものが後部島の賦活をそれぞれ誘発したという研究知見と整合している

マインドフルネスと内受容感覚

山本和美 マインドフルネスと内受容感覚 身の医療 2017;3:18-24

  • マインドフルネス瞑想の練習を積み重ねていくにつれ、自己の内外の事象の関係性において生じるストレス反応などの身体感覚や思考、感情への気付きが高まり、それまで”自動操縦状態”で反応して習慣的・条件反射的に繰り返されてきたパターンに気づくともに新たに適応的な対応への選択肢が生まれる。また自己へ気づきは他者への気付きにもつながらり、対人関係に肯定的な影響を及ぼす
  • 心身症患者の特徴的病態であるところの自己の感情への気付きに乏しいアレキシサイミアおよび身体への気付きにとぼしいアレキシソミアという心身状態への築きの低下である
  • アレキシサイミア傾向の心身症患者の特徴の一つとして身体症状を過剰に感じてしまう身体感覚増幅傾向もみられる
  • 内受容感覚の神経基盤 島皮質と帯状回
  • Sethらが提唱した予測符号化モデル(predictive coding model)によると、視覚、聴覚、触覚などの外受容感覚(exteroception)や、内受容感覚は、脳内で過去の経験に基づいて期待・推測された内的モデルによるトップダウン的な能動的推論(active inference)と外界や身体から脳に入力されるボトムアップの感覚を反映する知覚的推論(perceptual inference)との間で常に照合され処理が行われている
  • 両者間で予測誤差が生じた場合それを縮小しようとして、能動的推論に基づいて予測された感覚に合うように何らかの行為を行って身体の状態を変化させたり、あるいは知覚的推論によって、実際の感覚を変えずに予測値の認知を変えたりすると仮定されている
  • 能動的推論を重視して感覚を変化させる方法は、感覚の正確性を低下させる可能性があるため内受容感覚の障害に繋がりやすく、身体感覚の増幅や自己調整力に影響して様々な身体疾患へのリスクを高めると考えられている
  • マインドフル瞑想は、感覚そのものを調節して変えようとせず、ありのままの感覚を受容し観察するという感覚に対する態度を変えることで、条件付けられた不適応な行動を適応的なものへと方向づける
  • マインドフルネス効果の構成要素と内受容感覚
  • Holzelらは神経生理学の観点からマインドフルネス効果の構成要素を、1 注意制御 (attention regulation) 2 身体感覚の感受 (body awareness) 3 情動調整 (emotion regulation) 4 自己感の変化 (change in perspective on the self)の4つの分類し、これらの構成要素の密な相互作用が自己制御力を高めると考えた
  • 1 注意制御
    • マインドフルネス瞑想の効果の中核
    • 注意集中の練習において脳内では、1 注意散漫 2 注意散漫への気付き 3 注意の転換 4 注意の維持という4つのサイクルが繰り返されている
    • 注意散漫状態は、内省状態にかかわる内側前頭前野・後部帯状回、楔前部などの領域が活動するデフォールトモードネットワーク (default mode network ; DNM)と呼ばれ、安静状態で活動が活性化し認知課題の遂行中は活動が低下する
    • DMNの活動が抑制できないと注意欠陥や課題遂行が困難になったり、また過活動はうつ病、不安障害、注意欠陥などに関連すると考えられている
    • 注意散漫への気付きは顕著性ネットワーク(salience network)の領域で起こり、主に身体感覚や感情の観察に関わる島皮質と前部帯状回が活性化する
    • 前部帯状回はマスターコントロールの機能を果たし、注意散漫に気づいて注意を転換するが、その働きは瞑想初心者において活性化し、熟練者になると注意集中が安定するため働きは低下する
    • 注意の転換は、認知的なコントロールに関わる背外側前頭前野が強く活動し、注意の維持においても引き続き背外側前頭前野が活性化する
    • マインドフルネス瞑想を始めたばかりの慢性疼痛患者にとっては、痛みへの注意の固着から注意の転換や柔軟性を得ることは感情的苦痛の減弱に繋がる
    • また対象への注意の向け方として、「価値判断にとらわれない」ことが重要であり、快・不快、好き・嫌いなど評価を介さずに対象に注意集中してありのままを観察する態度を養う。このことにより内受容感覚への安定した気づきが促され、正確性の高まりや不適応な条件反射的習慣の見直しに繋がると考えられる
  • 2 身体感覚の感受
    • MBSRでは食べる瞑想として一粒のレーズンを五感のすべてを用いて味わう体験をする
    • 身体感覚を重視するマインドフルネス瞑想は、それまでの症状に対する認知的評価や増幅された感覚から実際の身体感覚に注意を向けモニタリングすることを可能にする。練習を続けていくことで身体感覚への観察力が高まり、内受容感覚の正確性が増す。日常生活における様々な状況において知覚的推論による内受容意識は、それまでの不適切な条件反射的習慣に気づきをもたらし、適応的な対応へと導いて自己効力感も高めることが示唆される
  • 3 情動調節
    • 情動とは、感情とそれに伴う生理反応のことを言う
    • 対象が不快や嫌悪と感じているものに対してhあ、初めは勇気が必要であるが、練習を重ねていくうちに深いん感情や思考に対して一定の心的距離をおいて客観的に眺める脱中心化が可能になる
    • 痛みのような深いと感じる身体感覚に対しても、落ち着いた心的態度で痛みの性状を観察できるようになると、痛みそれ自体の感覚と痛みの感覚への破局的思考による情動的苦痛とを識別できるようになってくる。そうすると痛みの知覚自体に変化がなくても、痛みとの関係性の変化が感情的干渉を減弱し、苦痛な情動軽減が軽減する
    • MBSR終了後の参加者たちの脳活動を調べたかんきゅうでは、腹外側前頭前野の活動が亢進し情動調整力の高まりが認められた
  • 4 自己感の変化
    • マインドフル瞑想は、今この瞬間の自他の状態に注意を向け、評価にとらわれずに受容する心的モードを養うことで自分自身はもちろん他者への慈しみの気持ちを育むことが示唆される

内受容感覚の概要と研究

庄子雅保 内受容感覚の概要と研究 身の医療 2017;3:13-17

  • 身体反応や身体感覚、特に身体内部の感覚は内受容感覚と呼ばれる
  • 内受容感覚はイギリスのシェリントンによって生み出された言葉 3つの感覚
    • 外受容感覚 触覚、聴覚、視覚などを介して外部環境を捉える
    • 内受容感覚 呼吸、痛み、体温、心拍、胃腸の動きなどの生理的な状態に関する感覚や内臓感覚
    • 固有感覚 
  • 内受容感覚の測定方法
    • 1 interoceptive accuracy
      • 内蔵など身体内部の客観的状況を、感覚を通して、どの程度正確に把握できているか
      • 心拍検出課題、胃の中で風船を膨らませることによる内受容感覚測定、呼吸負荷による内受容感覚測定、下行結腸内にバルーンを挿入し、バルーンの圧力を変化させることによる内受容感覚測定、飲水負荷課題
    • 2 interoceptive sensibility
      • 身体内部に意識を向けたときにどのように理解するか 主に質問紙
        • Somatosensory amplification scale (Barsky), The multidimensional assessment of interoceptive awareness (MAIA)
    • 3 interoceptive awareness
      • 内受容感覚の正確さの認識に関するメタ認知を測定
  • 内受容感覚の研究
    • 心身医学分野では、失感情症が心身症に共通した性格特性として知られているが、池見はさらに一歩踏み込んで心身症患者の感情への気付きだけでなく、身体への気づきも乏しいという臨床知見から失体感症の概念を提唱している
    • 失感情症特性の高い者は、自分自身の感情を感じにくいことはもちろんのこと、身体感覚を感じ取りにくいことが示唆さた
    • AN(anorexia nervosa)患者では空腹感や満腹感がよくわからないことが考えられ、身体感覚全般の気付きが鈍いことが考えられ、内受容感覚の低下が起きていることが想定された
    • AN患者はコントロール群と比較して内受容感覚が低下していたが、標準的認知行動療法を行った後では内受容感覚が回復したと報告している