幻覚の背後にある数学理論 -

サイケデリック薬物が幻覚を引き起こすことはよく知られている。科学者たちは1世紀以上にわたり、この化学反応と脳の回路構造への潜在的な洞察を研究してきた。

今、その可能性を示す説明が浮上しつつある。それは進化に関係するものだ。LSDなどの幻覚剤は、脳が備えているフィルタリング機構を阻害し、増幅されるべきランダムな信号を生成するようだ。この科学的研究は興味深く、人間の脳について多くのことを教えてくれる。

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クリューヴァー -

ハーバード大学の若い知覚心理学者ハインリヒ・クリューヴァーは、幻覚の研究のために自分自身で幻覚剤をテストした。

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ペヨーテ -

クリューヴァーは乾燥したサボテンから採れるペヨーテのつぼみを摂取し、視野の変化を記録していった。

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彼が見た模様 -

彼は、ジョアン・ミロの絵画や古代の洞窟壁画を彷彿とさせる模様を目にした。彼はその模様をトンネル模様、螺旋模様、格子模様、クモの巣模様の4つのカテゴリーに分類した。

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模様の再現 -

半世紀後、シカゴ大学の研究者ジャック・コーワンは、脳の回路についての洞察が得られると信じ、それらの模様を数学的に再現しようとした。

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幾何学的形状 -

1979年、コーワンは「視覚皮質の第一層のニューロンの電気活動は、幻覚剤の影響下にある人々が通常見る幾何学的形状に直接変換できる」と報告した。

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ニューラルネットワーク -

これは何を意味するのだろうか？コーワンによると、幻覚を見る時、私たちが見ているのは脳の神経ネットワークの反映だそうだ。

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アラン・チューリング -

コーワンの理論は、「チューリング・パターン」と呼ばれるものと関連している。1950年代、数学者アラン・チューリング（写真）は、生物学に見られる繰り返し模様は数学的なメカニズムに結びついているという仮説を立てた。

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幾何学的形状 -

物理学者ナイジェル・ゴールデンフェルドによる最近の研究では、チューリング・パターンを次のレベルに進めており、そのメカニズムが、人々が幻覚を見るときに見る幾何学的形状の背後にあると主張している。

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熱狂的なニューロン -

本質的に、私たちが見ている模様は、視覚皮質の活発なニューロンによるものである。光は私たちが見ている物体から反射され、その像が私たちの目に入ると、網膜で焦点が合わせられる。

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光受容細部 -

網膜（写真）には光受容細胞と呼ばれる細胞が並んでおり、基本的に吸収した光を電気化学信号に変換する。

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物体から反射する光の模様 -

これらの信号は脳に伝わり、視覚野のニューロンを刺激する。つまり、幻覚を見るときに私たちが見るのは、視覚にある物体に反射した光のパターンと「皮質のニューロンのランダムな発火」が混ざり合ったものなのだ。

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抑制的ニューロン -

脳内では、活性化されるニューロンの数がランダムに変動する。抑制性ニューロンが活性化すると、実際には近くのニューロンがオフになる。

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接続と模様 -

科学的には、抑制性ニューロン間の接続は、たとえまばらであっても長距離にわたる。したがって、抑制性ニューロンがランダム信号よりも早く発火する場合、チューリング・パターンが出現する。

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通常のフィルタリング構造の破壊 -

LSDや幻覚キノコなどの幻覚剤は、脳の通常のフィルタリング構造を阻害し、長距離抑制結合を増幅させるようだ。これによりあらゆるランダム信号も増幅され、チューリング効果が促進される。

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進化の役割 -

進化により、幻覚がいつでも起こらないようにする特定のネットワーク構造が発達した。

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形と物体を区別する能力 -

この発達は人間にとって重要である。なぜなら、私たちにとって危険となる可能性のあるヘビのようなものと、単なる一般的な螺旋形とを区別するのに役立つからである。

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発達がなければ困難 -

もし皮質がより長距離の接続を持つように発達していたら、形と物体を区別することは非常に困難になっていただろう。

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パターン支配 -

私たちは、吸収した視覚的素材をすべて処理するのではなく、脳内に模様を形成する傾向がある。

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幻覚剤の影響 -

モデルを用いた実験では、自発的な模様は強制されない限り形成されないことが実証されている。そして、まさにそれが幻覚剤の影響下で起こるのだ。

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数週間にわたる歪み -

哲学者ジャン＝ポール・サルトルは自ら幻覚剤の実験を行い、視覚が何週間も歪む可能性があることを発見した。

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幻覚 -

サルトルは、フクロウのように見える歪んだ時計を見たと報告している。また、これらの幻覚があった間、カニが常に彼の後をついてくるのを見たとも言われている。

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記憶が活性化 -

これらのビジョンはクリューヴァーのカテゴリーよりも複雑だ。これは、記憶を含む高次認知機能が活性化される可能性があるためである。

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脳は合理化を求める -

これが脳にどう影響するのか？幻覚がより複雑になるにつれて、脳は必死に自分が見ているものを理解しようとしているのだ。

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自発的な記憶 -

研究者たちは、「高次脳」がより活発に活動するにつれて、出現するのは自発的な記憶だと主張している」。

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触覚幻覚 -

クリューヴァーは、研究対象者の中には「触覚幻覚」と呼ばれる症状を報告した者もいたと報告した。

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感覚体験 -

触覚幻覚とは、例えば、被験者の皮膚上をクモの巣が引きずられてるような感覚を感じるような幻覚体験である。

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体性感覚皮質 -

他の研究者は、幻覚の一部として視覚的に現れるクモの巣模様のため、体性感覚皮質（紫色の部分）も感覚体験を生み出しと考えている。

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幻聴 -

こうした幻覚体験は幻聴へと発展することもあり、耳鳴りなどの症状の原因となることもある。

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他の感覚 -

なぜこれが科学的な文脈において啓示的なのだろうか？視覚体験に適用される幻覚理論は、他の感覚にも適用できるからだ。

出典: (Quanta Magazine)

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