思春期の脳は「破壊モード」により大人の脳へと変化する

by Angela Yuriko Smith

思春期の脳には「何か重要な変化が起きているのでは」と多くの研究者が考えてきましたが、これまでは技術的な困難により確証を得ることができていませんでした。そんな中、思春期の青少年の脳を磁気共鳴機能画像法(fMRI)で詳細に調べる研究により、思春期の人の脳には「破壊的な変化が起きている」ことが突き止められました。

Conservative and disruptive modes of adolescent change in human brain functional connectivity | PNAS
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/27/1906144117

Brain networks come ‘online’ during adolescence to prepare teenagers for adult life | University of Cambridge
https://www.cam.ac.uk/research/news/brain-networks-come-online-during-adolescence-to-prepare-teenagers-for-adult-life

Scientists discover new truths about the adolescent mind
https://www.openaccessgovernment.org/adolescent-mind/81700/

思春期は社会的なスキルを身に付けるのに重要な時期ですが、その一方でうつ病や摂食障害、パーソナリティ障害など精神障害のリスクが高い時期であることも知られています。そこで、思春期の脳に何が起きているかを解明するべく、これまでfMRIで脳の働きをスキャンする試みが行われてきました。しかし、fMRIによるスキャンはわずかな頭の動きだけでデータが変化してしまう上に、青少年の被験者に微動だにせずにいてもらうことは難しいので、これまで有効な調査を行うことはできていませんでした。

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そんな中、ケンブリッジ大学で脳神経科学を研究しているフランチシェク・ヴァーシャ氏らの研究グループは、マルチエコー独立成分分析(ME-ICA)という分析法を用いて、fMRIのスキャン結果から頭の動きにより変質してしまったデータを補正することに成功。この手法により、14～26歳の健康な若者298人に対し、6～12カ月間隔で最大3回のfMRIスキャンを実施し、合計で520件のデータを取得することができました。

研究グループは次に、データを分析して脳で起きている「functional connectivity(機能結合)」と呼ばれる働きを調べました。「機能結合」とは、脳の異なる領域同士の「対話」のようなものだとのことです。その結果、思春期の脳には大きく分けて2種類の変化があることが分かりました。

◆1：伝統的モード
研究グループが発見した思春期の脳における変化の1つ目が「伝統的モード」と呼ばれるものです。これは、生まれた時から少しずつ培っていく運動能力や視覚的な認識力といった、基本的な能力を向上させるというもの。「伝統的モード」により、元からつながりが強かった脳の領域同士のネットワークは、14歳で大きく強化され、25歳でさらに強固なものになりました。これについてヴァーシャ氏は、「富める者はより豊かになります」と例えています。

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◆2：破壊的モード
研究グループが見つけた2つ目の変化が「破壊的モード」です。この変化は、他の人が何を考えているか、どんなことを感じているかを推測する心の理論という機能と関わりが深い領域で発生していました。変化の推移を詳しく見ていくと、「弱いつながりほど強固」になっていった一方で、「強固なつながりは弱く」なったとのことで、ヴァーシャ氏は「富める者は貧しく、貧しい者は豊かになりました」と形容しました。

論文の共同執筆者で、国際的なメンタルヘルス研究団体MQの上級研究員でもあるペトラ・ヴェルテス氏は「思春期の青少年が身に付ける、より新しくてより大人らしい社会的スキルは、脳の中で起きているアクティブで破壊的な変化により『オンライン』になるようです」とコメントしました。

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また、ケンブリッジ大学精神医学部の学長を務めるエド・ブルモア教授は「うつ病や不安障害などの精神障害が、思春期に好発することはよく知られていますが、その理由はまだ詳しく分かっていません。今回の研究結果により、10代の青少年の脳では活発な再構築が行われていることや、脳の発達についての理解を深めることが、若者の精神疾患についてより深く理解することにつながることが明らかになりました」と述べました。