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In the 1990s, Nancy Kanwisher was in an fMRI machine recording responses from her own brain.
1990年代、ナンシー・カンウィッシャーはfMRI装置の中で自分の脳からの反応を記録していた。
Weird hobby, I know, but when she looked at images of people's faces, she noticed something peculiar about her responses.
変な趣味だとは思うが、彼女は人の顔の画像を見たとき、自分の反応に奇妙なものがあることに気づいた。
A small part of her brain was way more active than the others.
彼女の脳の一部は、他の部分よりもずっと活発だった。
As it turned out, she had stumbled upon a new part of the brain.
その結果、彼女は脳の新しい部分に行き当たったのだ。
Today, it's called the fusiform face area, an entire region partly dedicated to recognizing faces.
現在では「牙状顔面領域」と呼ばれ、部分的に顔を認識するための領域全体がある。
The discovery revolutionized this area of neuroscience, and led to some other pretty amazing findings.
この発見は神経科学のこの分野に革命をもたらし、他にも驚くべき発見をもたらした。
Like the fact that blind people use this area of their brain to identify faces, too.
目の見えない人も、脳のこの領域を使って顔を識別しているという事実のようにね。
And that sometimes, all you need to recognize a face is the sound of chewing.
そして、顔を認識するのに必要なのは咀嚼音だけということもある。
[♪ INTRO ♪)]
[イントロ]]
This episode was made in partnership with the Kavli Prize.
このエピソードは、カブリ賞とのパートナーシップによって制作された。
The Kavli Prize honors scientists for breakthroughs in astrophysics, nanoscience, and neuroscience, transforming our understanding of the big, the small, and the complex.
カブリ賞は、天体物理学、ナノ科学、神経科学における画期的な成果を称えるもので、大小や複雑なものに対する我々の理解を一変させた科学者に贈られる。
There's a long, sometimes proud, sometimes regrettable, history of scientists experimenting on themselves.
科学者たちが自分たちで実験を行ってきた長い歴史は、時に誇らしく、時に残念なものだ。
It's happened enough times to fill multiple SciShow videos with examples.
SciShowのビデオを何本も埋め尽くすほどの例がある。
I'm not saying it's the recommended protocol, but there's something kinda cool about a scientist who's so confident in the safety of their methods that they become their own test subject.
それが推奨されるプロトコルだとは言わないが、自分の手法の安全性に自信を持ち、自ら被験者になる科学者というのは、ちょっとクールな感じがする。
And Kanwisher is certainly part of that history.
そして、カンウィッシャーもその歴史の一部であることは間違いない。
In her case, she studied her own brain.
彼女の場合、自分の脳を研究した。
Let me transport you back in time to the late 90s.
90年代後半にタイムスリップさせてあげよう。
Seinfeld was reinventing the sitcom, the Cold War was finally over, and Smash Mouth was popular… for some reason.
サインフェルドはシチュエーションコメディを再発明し、冷戦はようやく終わり、スマッシュマウスはなぜか人気があった。
Things were changing in neuroscience, too.
神経科学の分野でも変化が起きていた。
Scientists were finally getting to use tools like functional magnetic resonance imaging, or fMRI machines, that let them see inside the brain while it was still working.
科学者たちはようやく、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)のようなツールを使えるようになった。
At the time, there were only four fMRI machines in the world.
当時、fMRI装置は世界に4台しかなかった。
So if you had a chance to use one between the hours of 6 and 9 a.m. on a Saturday morning, you jumped at it.
だから、土曜日の朝6時から9時の間に使うチャンスがあれば、飛びついたはずだ。
And if the experiments you were able to run at that unpopular time of the week didn't yield significant results, well, you didn't get out of bed for nothing.
そして、その人気のない時間帯に実行できた実験が大きな結果をもたらさなかったとしても、まあ、無駄にベッドから起き上がったわけではない。
You're going in that machine!
あのマシンに乗るんだ!
Or at least Kanwisher did.
少なくともカンウィシャーはそうだった。
At first, she wanted to study if our mind's eye uses the same neural pathways as our actual eyes.
当初、彼女は私たちの心の目が実際の目と同じ神経経路を使っているかどうかを研究したかった。
She wondered at what point in the process attention butts in, and how we reconcile new information with what we've seen in the past.
彼女は、どの時点で注意力が介入してくるのか、新しい情報と過去に見たものをどのように調和させるのか、と考えていた。
But after those investigations didn't pan out,
しかし、その調査がうまくいかなかった、
Kanwisher figured her best shot at getting some publishable data was to look at faces.
カンウィッシャーは、出版可能なデータを得るには、顔を見るのが一番だと考えた。
Neuroscientists knew that humans and other animals have brain cells that respond to faces, so that was at least a starting point.
神経科学者は、人間や他の動物が顔に反応する脳細胞を持っていることを知っていた。
But they didn't know much else about the process.
しかし、それ以外のプロセスについてはよく知らなかった。
When Kanwisher got in the fMRI machine and looked at pictures of faces, she noticed that one part of her brain really stood out from the others.
カンウィシャーがfMRI装置に入って顔の写真を見たとき、自分の脳のある部分が他の部分より際立っていることに気づいた。
It was way more actively involved in facial processing than any other part.
他のどの部分よりも、顔の処理に積極的に関与していた。
She knew she was onto something.
彼女は自分が何かを掴んでいることを知っていた。
So her research group compared several other people's brains and found that, in many cases, this region of their brains was particularly excited by faces, too.
そこで彼女の研究グループは、他の数人の脳を比較したところ、多くの場合、彼らの脳のこの領域も顔によって特に興奮することを発見した。
The fMRI images showed much less activity in that area of the brain when her study participants looked at pictures of houses, hands, crabs, or other objects.
fMRI画像は、彼女の研究参加者が家、手、カニ、あるいは他の物体の写真を見たとき、脳のその領域の活動がはるかに少ないことを示した。
It appeared to be attuned to faces.
顔に同調しているように見えた。
And that includes the faces of other animals or cartoons.
その中には、他の動物やアニメの顔も含まれる。
So that explains why they decided to include face in the name of this region of the brain.
だから、この脳の部位の名前に顔を含めることにしたのだろう。
And since it happened to be located in a part of the fusiform gyrus, presto, we had the fusiform face area, or FFA.
そしてそれがたまたま楔状回の一部に位置していたため、ついに楔状顔面領域(FFA)ができたのである。
Kanwisher's team wouldn't have discovered the FFA without the data from people in fMRI machines.
カンウィシャーのチームは、fMRI装置の中にいる人々のデータがなければ、FFAを発見することはできなかっただろう。
But those techniques couldn't tell them what was going on inside the FFA, like which brain cells were responsible for focusing on each minute facial detail.
しかし、そのような技術では、FFAの内部で何が起こっているのか、例えば、どの脳細胞が顔の細かいディテールのひとつひとつに集中する役割を担っているのかを知ることはできなかった。
For that information, one of her postdoctoral researchers,
その情報については、彼女のポスドク研究者の一人が教えてくれた、
Winrich Freiwald, and a collaborator, Doris Sal, turned to monkeys.
ウィンリッヒ・フライワルドと共同研究者のドリス・サルはサルに目をつけた。
The monkey version of the FFA is not identical to ours, but it's similar in its selectivity for faces.
サルのFFAバージョンは私たちのものと同じではないが、顔の選択性において似ている。
In fact, these researchers published a whole monkey-human comparison, showing how similar they are.
実際、この研究者たちはサルとヒトの比較を発表しており、両者がいかに似ているかを示している。
So they put monkeys through the fMRI machine, just like Kanwisher and the other human participants.
そこで彼らは、カンウィッシャーや他の人間の被験者と同じように、サルをfMRI装置にかけた。
The monkeys were shown the same kind of images that the humans had been.
サルは人間と同じような映像を見せられた。
And the researchers recorded responses of individual cells within the monkey FFA.
研究者たちは、サルのFFA内の個々の細胞の反応を記録した。
They found that more than 90% of them were dedicated to facial recognition.
その結果、90%以上が顔認識専用であることが判明した。
Now that they knew that most cells in the monkey FFA worked together on the same project of recognizing a face, this research team took their findings to the next level.
サルFFAのほとんどの細胞が、顔を認識するという同じプロジェクトに共同で取り組んでいることがわかったので、この研究チームは発見を次の段階に進めた。
They successfully predicted which face the monkey was looking at based on which cells were active.
どの細胞が活性化しているかに基づいて、サルがどの顔を見ているかを予測することに成功したのだ。
It's like looking at a quadratic equation and knowing what shape will appear on the resulting graph.
二次方程式を見て、結果のグラフにどんな形が現れるかを知っているようなものだ。
But for brains.
でも、頭脳はね。
Like, literal mind reading.
文字通りの読心術だ。
As you've probably guessed, monkey mind reading wasn't necessarily the end goal of these studies.
お察しの通り、サルの読心は必ずしもこれらの研究の最終目標ではなかった。
People are pretty self-centered.
人間はかなり自己中心的だ。
So we still had a lot to learn about how human FFAs work under different circumstances.
そのため、さまざまな状況下で人間のFFAがどのように機能するかについては、まだ学ぶべきことがたくさんあった。
Like, when you can't see faces at all.
顔がまったく見えないときとかね。
Which led to the next study.
それが次の研究につながった。
The most surprising thing about the FFA might not be how specific it gets, but how broadly it's used.
FFAで最も驚くべきことは、その具体性ではなく、その使用範囲の広さかもしれない。
I mean, you could be born blind, and still have an active FFA used for the same purposes as a sighted person's.
つまり、生まれつき目が見えなくても、目の見える人と同じ目的でFFAを使うことができる。
This was another big Kanwisher study.
これもカンウィシャーの大きな研究だった。
One of the first challenges her team faced was designing an experiment for people who can't see.
彼女のチームが最初に直面した課題のひとつは、目が見えない人のための実験をデザインすることだった。
They got around that in a few ways.
彼らはいくつかの方法でそれを回避した。
One of them was 3D-printed models of faces, hands, chairs, and mazes for blind people to touch while they were in an fMRI machine.
そのひとつが、目の不自由な人がfMRI装置に入っている間に触ることができるように、顔や手、椅子、迷路の模型を3Dプリントしたものだ。
They tested sighted people to see how their brains responded to touching a face versus seeing one.
視覚障害者を対象に、顔を見た場合と触った場合の脳の反応を調べた。
In both cases, the FFA was activated.
どちらの場合も、FFAは活性化された。
Then they compared the result of blind participants touching those models with sighted participants doing the same, and they found their results lined up really nicely.
そして、目の見えない参加者がその模型を触った結果と、目の見える参加者が同じことをした結果を比較したところ、結果は実に見事に一致した。
And to add another layer of assurance, they swapped out the feeling of a face for the sounds of a face.
そして、もう1つの安心を加えるために、顔の感触を顔の音に置き換えた。
They compared laughing and chewing with other sounds, like walking, clapping, engines, and waves.
彼らは笑ったり噛んだりする音を、歩いたり、拍手したり、エンジンをかけたり、波を打ったりするような他の音と比較した。
And the laughing and chewing sounds that came from faces activated the participants' FFAs more than any other sounds tested.
そして、顔から聞こえる笑い声と咀嚼音は、テストされた他のどの音よりも参加者のFFAを活性化させた。
Whether it's through touch or sound, they showed that you don't need to see a face to recognize one.
触覚であれ聴覚であれ、顔を認識するために顔を見る必要はないことを示したのだ。
In fact, the FFA works the same way for people who have never seen a thing in their lives and people who look at stuff all day every day.
実際、FFAは、生まれてこのかた一度も物を見たことがない人も、毎日一日中物を見ている人も同じように機能する。
Maybe because it's connected to the same other parts of the brain that help fill in the blanks.
たぶん、空白を埋めるのに役立つ脳の他の部分と同じようにつながっているからだろう。
Which might explain why there are people who can see but still don't recognize faces.
目が見えても顔を認識できない人がいるのは、そのためかもしれない。
It's a condition called prosopagnosia.
相貌失認と呼ばれる症状だ。
In those cases, the FFA seems to work just like anyone else's, but its communication with other parts of the brain may go haywire.
このような場合、FFAは他の人と同じように働いているように見えるが、脳の他の部分とのコミュニケーションがおかしくなっている可能性がある。
Thanks to our understanding of the role FFA plays in facial recognition, we're getting closer to figuring out what's going on with that condition and others like it.
顔認識においてFFAが果たす役割が解明されたおかげで、このような症状や他の症状で何が起こっているのか解明されつつある。
So, just like we needed multiple researchers to come together to make these discoveries, we need many parts of the brain to work together to create our view of the world and the people in it.
つまり、このような発見をするために複数の研究者が必要だったように、私たちの世界観やそこにいる人々を創造するためには、脳の多くの部分が協力し合う必要があるのだ。
For their contributions to our understanding of facial recognition,
顔認識の理解への貢献に対して、
Kanwisher, Freiwald, and Cao were awarded the 2024 Neuroscience Kavli Prize.
カンウィッシャー、フライワルド、カオが2024年神経科学カブリ賞を受賞。
You can learn more about their research and personal journeys at www.kavliprize.org.
彼らの研究や個人的な旅については、www.kavliprize.org。
[♪ OUTRO ♪)]
[OUTRO]