【本要約】意識の進化的起源: カンブリア爆発で心は生まれた

書籍情報

著者：トッド・E・ファインバーグ／ジョン・M・マラット​
訳者：鈴木大地
出版社：勁草書房​
発行年：2017年​
価格：4,400円​
ジャンル：意識の哲学／心の哲学／進化神経生物学／比較神経解剖学／動物意識論
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著者のプロフィール

トッド・E・ファインバーグは、米国ニューヨークのマウントサイナイ医科大学（アイカーン医科大学）で精神医学・神経学の臨床教授を務める神経科医・精神科医であり、脳損傷とパーソナリティ変化、自己意識障害、そして意識の神経基盤を長年研究してきた臨床神経精神医学の専門家である。また彼は、脳病理と行動の関係に関する多数の症例研究や理論書を著し、意識や主観性を「神経生物学的自然主義」という立場から説明しようとする理論家としても知られている。

ジョン・M・マラットはワシントン州立大学などで解剖学・動物進化学を講じてきた進化生物学者であり、脊椎動物を中心とする動物群の起源と進化、特に感覚器官と中枢神経系の比較形態・系統解析を専門としている。彼は動物の主要グループの系統関係を分子系統学と形態学の両面から研究し、その成果をもとに「どの系統でどのような神経構造が進化しうるか」という観点から、意識の起源を再構成する研究を続けている。
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本書の特徴

本書の第一の特徴は、意識の起源という哲学的問題に対して、進化生物学・比較神経解剖学・発生学・古生物学といった自然科学の知見を組み合わせることで「意識はカンブリア爆発期の脊椎動物と節足動物でほぼ同時に生まれた」という具体的な歴史像を描き出している点にある。また著者たちは、意識を「感覚メンタルイメージ（現象意識）」に焦点を絞り、その神経生物学的条件として「同形写像的な感覚マップ」と「多感覚統合回路」を提示することで、「ハード・プロブレム」を半ば霧消させるような形で具体的に扱おうとする。さらに本書は、魚類・両生類・爬虫類・鳥類から昆虫・イカ・タコ類に至るまで、さまざまな動物群の脳構造と行動を比較しながら、「どの動物が意識を持つといえるのか」という倫理的含意の大きい問いに対して、一定の科学的基準を与えようとする点でも特徴的である。
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以下内容要約

意識への向き合い方と根本主張

（かなりざっくりとした解説）

意識は5億4000万年前の脊椎動物において、カンブリア紀と呼ばれる時代に目の力が急速に進化したことを切っかけとして、段階的に現れた。

これが本書の最も重要な主張である。

これまで、「意識は大きな脳を持つ哺乳類だけにある」という人間中心的で限定的な見方が常識のように扱われてきた。しかし本書はその考え方を根本から問い直す。意識を何か不思議な、形のない現象としてではなく、脳の特定の構造と進化の歴史を持った自然現象として捉え直すことが、著者たちの仕事の根本的な出発点となっている。

意識を測定する客観的な指標と脳の働き方

著者たちが提案する考え方は、感覚からの情報がどのように脳の神経回路に入力され保存されるかという仕組みに注目している。

視覚なら、目で見たものの位置が脳の中でも対応する位置に記録され、身体感覚なら身体のある部分が脳のある部分に対応して処理される。聴覚なら音の高さが脳内のどこで処理されるか決まっており、バランス感覚なら方向や傾きが神経系に対応される。

このように多くの層から成り立ち、複雑に組み立てられた脳内の地図が存在することは、その生き物が周りの世界を「イメージとして」経験していることの客観的な証拠となると著者たちは考えている。

単なる反射的な反応（熱いものに手を引っ込めるなど）では、このような複雑な脳内地図の構築は必要ないからである。

目の力がもたらした進化の加速と脳の複雑化

目の力は意識の進化における推進役だった。 

最初の脊椎動物がカメラのような目を持つようになった、つまり網膜が多層構造を持つようになり、光を集めるレンズができたことは、海の中で捕食者と被食者のあいだに激しい競争を生み出した。

複雑な目で見たものを脳で処理できるようになり、異なる感覚（目で見たこと、耳で聞いたこと、身体で感じたこと）を脳の中でうまく組み合わせられるようになり、その結果として詳しい世界のイメージを脳に作り出せるようになったのである。

脊椎動物に限られた特別な発生の仕組み（神経堤とプラコードと呼ばれるもの）の現れも、意識が誕生するための生物学的な基盤として極めて重要だった。

これらはただの脊椎動物にだけある構造であり、様々な感覚を感じ取る器官を作り出す源である。神経堤から作られるものは脳の外にある感覚神経の大部分や、交感神経と副交感神経である。

プラコードから作られるものは匂いを感じる受容体、目のレンズ、耳の中にある聴覚や平衡感覚を司る細胞、味覚受容体である。

これらが現れることで、感覚からの情報がより多くの種類になり、精度も上がり、異なる感覚を脳の中で一つに統合することが初めて可能になったのだ。ホヤやナメクジウオのような、脊椎動物ではない関連動物はこうした構造を持たないため、意識を持たないと著者たちは考える。

脳の基本的な作り方と意識に必要な最小限の構造

意識が存在するために最低限必要な脳の構造として、著者たちは前の方の脳、中の方の脳、後ろの方の脳という三つの部分に分かれた構造を指摘している。

前の脳は匂いを処理することと、ものを覚える・学ぶ機能を担当し、特に記憶に関わる海馬と呼ばれる部分が重要な役割を果たす。

中の脳にある視蓋という部分は、多くの感覚をまとめて整理する中核的な機能を担う。

後ろの脳は感覚からの情報と運動を出す指令の基本的な中継地点として機能する。

ただし最も重要なのは中の脳の視蓋であり、魚と両生類（カエルなど）においてはすべての感覚の種類（目で見ること、耳で聞くこと、身体で感じることなど）が複数の層で統合される場所である。これが意識の最初の中核を担うというのが著者たちの考え方である。

進化の歴史における二つの段階と意識の発展

著者たちは意識の進化を二つのステップに分けて考えている。

最初の段階は視蓋を中心とした段階であり、最初の脊椎動物から両生類までの時代に相当する。

 ヤツメウナギは今も生きている最も原始的な脊椎動物の一つであり、脊椎動物が他の生き物から分かれた時点で、すでに光を集める目、神経堤とプラコードから作られた全ての器官、発達した視蓋を備えていたはずだと著者たちは考えている。したがって意識を持つ最初の生き物はヤツメウナギのような初期の脊椎動物だったと考えられるのだ。

次の段階は大きな脳が中心になる時代への転換であり、四本の足を持つ動物が出現することで起きた。爬虫類以降、約3億5000年から3億3000万年前の時期に、最も高い位の感覚処理が視蓋から脳の別の部分（爬虫類では背側脳弓、哺乳類では大脳皮質）へ段階的に移っていったのである。

ただし、この変化は意識そのものが新たに生まれたのではなく、意識の処理がどこで行われるかという場所がシフトしただけである。カメ、ワニ、鳥のように大きな脳を持たない動物も、同じレベルの感覚的な意識を持っていると著者たちは主張する。

昆虫とイカ・タコが独立して獲得した意識

昆虫も別の生物の種族の中でカンブリア紀に意識を獲得したと著者たちは主張する。

 その根拠は複数ある。複合眼は光を集めるカメラのような目とは構造が大きく異なるが、多数の小さな眼からなる視覚システムは脳内に同じような網膜像を送る。

さらに、視覚、触覚、匂いを脳の中で一つにまとめるきのこ体という発達した中枢神経が存在する。

行動学的な根拠としても、報酬（嬉しいこと）と罰（嫌なこと）の学習の複雑さ、状況に応じた柔軟な行動パターン、基本的な「好き嫌い」の表現が見られる。

特にハチやショウジョウバエ（実験に使われる小さなハエ）は複数の刺激を組み合わせた高度な学習を示す。このような複雑な学習能力は動物が何かを「感じている」なしには説明できないと著者たちは考えている。

イカやタコについては、さらに興味深い状況がある。脊椎動物とまったく別の種族であるのに、約3億年前に独立してカメラのような目を進化させたのである。

脊椎動物の目とは発生の起源が異なるのに、機能的には極めて類似している。この事実は、複雑な目で見たことを脳が理解するために必要な神経回路の数が意外と限定的であることを示唆している。

タコの複雑な脳、腕の神経が分散して制御される仕組み、学習の柔軟性、痛みから逃げるなどの行動といった特徴は、脳内に同じような感覚の地図があり、何かを感じているということを強く示唆している。

ある大学の2021年の報告書は、タコが8つの感覚や脳に関する基準のうち7つを満たす「非常に強力な意識を持つ証拠」を持つと結論づけている。

単純な生き物が意識を持たない理由と学習との違い

対照的に、線虫（実験に使われる小さな虫）やその他の単純な双生動物が意識を持たないと著者たちが主張する理由は、脳の構造が欠けているからである。

神経堤とプラコードが欠けているため、脳の外にある感覚器官が作られない。脳の中に同じような感覚の地図がなく、感覚からの情報の位置的な構造が脳に直接反映されない。

ウミウシという古典的な学習研究の対象になる生き物は古い形の学習と新しい形の学習ができるが、脳の中に感覚の地図がないため意識を持たないと分類される。

これは学習する能力と意識があることを厳密に区別する著者たちの立場を示す極めて重要な例である。学習できるからといって必ずしも何かを「感じている」わけではないということだ。

感情と意識の関係性の複雑さ

意識を単一の均質なものではなく、複数の関連する異なる部分に分割することが重要である。

外の世界から入ってくる感覚に基づいた意識とは、目で見たり耳で聞いたりするように何かが脳に思い浮かぶような経験を指し、主に脳の外側や魚の視蓋に支えられている。

一方、感情的な意識とは好きか嫌いか、怖いか、痛いかなどの感覚を指し、主に脳の中でも深い部分（恐怖を感じる部分、やる気を起こす部分、脳幹など）に支えられている。身体の内側の状態を感じる意識とは、お腹が空いているとか、心臓が速く打っているとか、そうした内側の感覚の経験を指し、その中間的な位置づけにある。

感情の回路は脳の一つの場所にあるわけではなく、脳全体に広がった相互に繋がったネットワークとして機能する。

 恐怖を感じる部分は危険への反応を、報酬に関わる部分は良い方へ向かおうとする動機を、脳幹の中脳の部分はドーパミンという物質を出して報酬の信号を送り、視床下部は体の環境を整える機能を、脳幹は目覚めや驚く反応を担う。

このネットワークの複雑な相互作用により、動物は高度で「今、この状況では、この刺激はどの程度良いものか」という複雑な判断ができるようになる。カンブリア紀には目の力が進化するのと同時に、この感情の回路も急速に複雑になり、捕食者から逃げたり、狩りをしたり、良い物に近づいたりするなど、より複雑な行動が可能になったのである。

感情は意識が進化する上での推進役の一つである。 

複雑な環境で学ぶ時に、動物が報酬と罰を柔軟に判断し、行動を環境に合わせるためには、何かを「感じる」という主観的な経験が必須なのだ。

これにより、生まれつき決まった反応だけではなく、ほぼ無限にいろいろな事柄の組み合わせを学ぶ能力が可能になった。つまり、複数の刺激を組み合わせた複雑な学習ができるようになったのである。感情なしにはこのような複雑で柔軟な学習は不可能である。

他の理論との相互関係と検証

ギンスバーグとジャブロンカという研究者たちは、ほぼ無限の連想学習ができる能力を意識が進化した証拠だと主張する。これは複数の刺激を組み合わせた学習、時間差がある学習など、実質的に無限に近い組み合わせを学ぶ能力を指す。彼らはカンブリア紀に脊椎動物と昆虫で、約3億年前にイカ・タコでこの学習能力が出現したと推定している。

ファインバーグとマラットの考え方との共通点として、両者は脊椎動物、昆虫、イカ・タコが意識を持つことで一致し、時期もほぼ同じである。ただし相違点もある。ファインバーグとマラットは脳の組織方法、つまり脳内の地図と脳の複雑さに焦点を当てるのに対し、ギンスバーグとジャブロンカは動物が何を学べるかという能力に焦点を当てる。

前者は「脳がどう作られているか」、後者は「動物は何ができるか」という異なる観点から、同じ結論に到達したのである。

本書は2012年に大学の学者たちが作った「意識に関する宣言」を科学的な基盤とする。この宣言は、大きな脳が意識に絶対に必要というわけではなく、鳥、哺乳類、そして多くのその他の生き物も何かを「感じている」と述べた。本書はこの国際的な学問の合意を受け、その脳についての根拠を詳しく説明したものである。

理論的な意義と残された問題

本書が提起する脳内の地図という考え方は、単なる脳の部分の分類ではなく、「なぜ複雑さが意識を生むのか」という根本的な問いへの一つの答えを示している。

複雑に層が重なった脳システムが進化を通じて現れることで、主観的な経験は不思議なものではなく、進化の観点から理解できる現象となるという著者たちの考え方である。

ただし「脳内の地図が複雑になるとなぜ『赤さ』や『痛さ』といった感覚が生じるのか」という最も根本的な問いは依然として答えが出ていない。著者たちは「システム全体として新しい性質が生まれる」と述べるが、その物理的な仕組みは依然として不明なままである。

本書は脳の組織方法に焦点を当てている。一方で、他の仮説は動物ができることに焦点を当てるという相違がある。けれども脊椎動物、昆虫、イカ・タコが意識を持つこと、そしてその時期がカンブリア紀であることについては異なる観点から同じ結論に到達している。

意識という問いは、どのように考えても、最後には「意識を持つラインはどこにあるのか」という実践的な問題にぶつかる。本書が示す脳についての指標は、科学的にも事実に基づいても、かなり堅牢なものであるように見える。

同時に、その指標が本当に完全であるか、昆虫や線虫が本当に意識がないのか、脳の作り方が全く異なる方法で意識が生まれることがないか、といった点については、なお多くの検証と議論の余地が残されている。著者たちはそれを明確に認識しており、自分たちの考え方をさらに正確にしていく柔軟な姿勢を保っている。