For most of the twentieth century, scientists believed that the human brain was essentially fixed after childhood. According to this view, the brain developed rapidly during the early years of life, reached its full structure during adolescence, and then gradually declined with age. Adults who suffered brain damage were often regarded as beyond hope of recovery, since the lost neurons could not be replaced. This pessimistic picture, however, has been substantially altered by recent research. Scientists now recognize that the brain remains capable of significant change throughout life, a property known as neuroplasticity.
Neuroplasticity refers to the brain's ability to form new connections between neurons and, in some cases, to generate new neurons in response to experience. When a person acquires a new skill—learning a language, mastering a musical instrument, or practicing a sport—the relevant regions of the brain undergo measurable changes. Connections between neurons are strengthened, while unused pathways gradually weaken. The brain, in short, is shaped by what we do.
Some of the most striking evidence for neuroplasticity has come from studies of London taxi drivers. To obtain a license, these drivers must memorize the complex network of streets in central London, a process that typically requires several years of intense study. Scientists who examined their brains discovered that the hippocampus—a region associated with spatial memory—was significantly larger than in the general population. Even more remarkably, the size of this region appeared to increase with the number of years spent driving. The taxi drivers had not been born with unusual brains; their brains had been transformed by their work.
Similar findings have emerged from studies of musicians, athletes, and people who speak multiple languages. In each case, the regions of the brain responsible for the relevant skills are more developed than in those without such training. Even short-term learning produces detectable changes. Volunteers who practiced juggling for three months showed increased gray matter in regions related to visual motion, and these gains gradually faded when the practice stopped. The brain, it seems, does not simply store information; it physically adapts to the demands placed upon it.
Neuroplasticity also helps to explain recovery from brain injury. Patients who suffer strokes often regain functions that initially appeared to be permanently lost. Although the damaged neurons themselves cannot be revived, other regions of the brain can sometimes take over their tasks. Rehabilitation therapy, which involves repeated practice of specific movements or activities, encourages this process. Recovery is rarely complete, but the very fact that significant improvement is possible has transformed how doctors treat such patients.
The implications extend beyond medicine. If the brain continues to change throughout life, then the traditional view that learning is mainly for the young must be reconsidered. Adults can acquire new languages, develop new abilities, and adjust to new circumstances, although they may need to invest more effort than children would. Research suggests that mental activity, social engagement, and physical exercise all contribute to maintaining the brain's flexibility into old age. Older adults who continue to challenge themselves intellectually appear to suffer less cognitive decline than those who do not.
However, neuroplasticity is not always beneficial. The same mechanism that allows us to acquire skills can also reinforce harmful habits. Each time a person repeats a behavior, the neural pathways involved are strengthened, making the behavior more automatic and harder to change. This explains why bad habits are so difficult to overcome, and why addictions can profoundly alter the brain's structure. The brain that adapts so impressively to useful learning is equally capable of adapting to patterns that ultimately damage our well-being.
What we now understand about neuroplasticity offers both hope and responsibility. The hope lies in the recognition that we are not prisoners of our past or our age. The responsibility lies in the awareness that our daily choices—what we practice, what we ignore, what we repeat—physically shape the organ that produces our thoughts, our feelings, and our sense of who we are.
20世紀の大部分の間、科学者は人間の脳が子ども時代の後は本質的に固定されると信じていた。この見方によれば、脳は人生の初期に急速に発達し、思春期にその完全な構造に達した後、年齢とともに徐々に衰退する。脳に損傷を負った大人はしばしば回復の望みがないとみなされた。失われたニューロンを置き換えることができないからだ。しかしこの悲観的な絵は、近年の研究によって実質的に改変された。科学者は今や、脳が生涯を通じて重要な変化が可能なままであることを認識している。これは神経可塑性と呼ばれる性質である。
神経可塑性とは、経験に応じて脳がニューロン間の新しい接続を形成し、場合によっては新しいニューロンを生み出す能力を指す。人が新しい技能を習得するとき――言語を学ぶ、楽器を習得する、スポーツを練習するなど――脳の関連領域は測定可能な変化を経る。ニューロン間の接続は強化され、使われない経路は徐々に弱くなる。要するに、脳は我々が何をするかによって形作られるのである。
神経可塑性の最も顕著な証拠の一部はロンドンのタクシー運転手の研究から得られた。免許を取得するために、彼らはロンドン中心部の複雑な道路網を暗記しなければならない。これは通常、何年もの集中的な学習を必要とするプロセスである。彼らの脳を調査した科学者は、空間記憶に関連する領域である海馬が一般集団よりも著しく大きいことを発見した。さらに驚くべきことに、この領域の大きさは運転年数とともに増加するように見えた。タクシー運転手たちは異常な脳を持って生まれてきたのではない。彼らの脳が仕事によって変容したのである。
音楽家、運動選手、複数の言語を話す人々の研究からも同様の発見が現れた。それぞれの場合、関連する技能を司る脳の領域は、そうした訓練を受けていない人々よりも発達していた。短期間の学習でさえ検出可能な変化を生み出す。3ヶ月間ジャグリングを練習した志願者は、視覚運動に関連する領域で灰白質の増加を示し、練習をやめるとこれらの増加は徐々に薄れていった。脳は単に情報を蓄えるだけでなく、課せられた要求に物理的に適応するように見える。
神経可塑性はまた、脳損傷からの回復の説明にも役立つ。脳卒中を起こした患者は、当初は永続的に失われたように見えた機能をしばしば取り戻す。損傷したニューロン自体は復活できないが、脳の他の領域がときに彼らの仕事を引き受けることができる。特定の動作や活動の反復練習を含むリハビリテーション療法は、この過程を促進する。回復が完全であることはまれだが、重要な改善が可能だという事実そのものが、医師がそのような患者を治療する方法を一変させた。
その意味は医療を超えて広がる。脳が生涯を通じて変化し続けるなら、学習が主に若者のためだという伝統的な見方は再考されなければならない。大人も新しい言語を習得し、新しい能力を発達させ、新しい状況に適応できる。もっとも子どもよりも多くの努力を費やす必要があるかもしれない。研究によれば、精神的活動、社会的関与、身体運動はすべて、老年期まで脳の柔軟性を維持することに貢献する。知的に自分自身に挑戦し続ける高齢者は、そうしない者よりも認知機能の低下に苦しむことが少ないように見える。
しかし神経可塑性は常に有益というわけではない。我々が技能を習得することを可能にする同じ仕組みは、有害な習慣を強化することもある。ある行動を繰り返すたびに、関連する神経経路が強化され、その行動はより自動的になり変えるのが難しくなる。これは、悪い習慣がなぜそれほど克服するのが難しいか、そして依存症がなぜ脳の構造を深く改変しうるかを説明する。有用な学習にこれほど印象的に適応する脳は、最終的に我々の幸福を損なうパターンに適応することも同様にできるのである。
神経可塑性について我々が今理解していることは、希望と責任の両方を提供する。希望は、我々が自分の過去や年齢の囚人ではないという認識にある。責任は、日々の選択――何を練習し、何を無視し、何を繰り返すか――が、我々の思考、感情、自分が誰であるかの感覚を生み出す器官を物理的に形作るという自覚にある。
| No. | 語 | 品詞 | 意味 |
|---|---|---|---|
| 1 | regard | v. | 〜とみなす |
| 2 | alter | v. | 〜を改変する |
| 3 | recognize | v. | 〜を認識する |
| 4 | significant | adj. | 重要な |
| 5 | acquire | v. | 〜を習得する |
| 6 | undergo | v. | 〜を経る |
| 7 | gradually | adv. | 徐々に |
| 8 | examine | v. | 〜を調査する |
| 9 | transform | v. | 〜を変容させる |
| 10 | adapt | v. | 適応する |
| 11 | suffer | v. | 〜に苦しむ |
| 12 | revive | v. | 〜を復活させる |
| 13 | encourage | v. | 〜を促す |
| 14 | invest | v. | 〜を投じる |
| 15 | adjust | v. | 適応する |
| 16 | contribute | v. | 貢献する |
| 17 | reinforce | v. | 〜を強化する |
| 18 | overcome | v. | 〜を克服する |
| 19 | profound | adj. | 深い |
| 20 | benefit | n. | 利益(関連) |
問1 内容真偽
本文と一致するものにはT、しないものにはFを付けよ。
(1) 20世紀の科学者の多くは、成人後の脳は本質的に固定されていると考えていた。
(2) ロンドンのタクシー運転手は生まれつき海馬が大きい人々である。
(3) 神経可塑性は、有害な習慣を強化する場合もある。
(4) 本文によれば、学習は主に若者のためのものという考えは見直す必要がある。
問2 下線部和訳
次の英文を和訳せよ。
"The brain, it seems, does not simply store information; it physically adapts to the demands placed upon it."
問3 内容説明
神経可塑性が脳卒中患者の回復にどう関わるかを、本文に即して60字以内の日本語で説明せよ。
問4 要旨
本文全体の主旨を80〜100字程度の日本語でまとめよ。
問1 1. T 2. F 3. T 4. T
問2 脳は単に情報を蓄えるだけでなく、それに課せられた要求に対して物理的に適応するように見える。
問3 損傷したニューロン自体は復活しないが、脳の他の領域が反復練習を通じてその機能を引き受けるから。(45字)
問4 脳は生涯を通じて変化する性質(神経可塑性)を持ち、学習や経験により物理的に形作られる。これは老年期の学習や脳損傷からの回復に希望を与える一方、悪習慣の固定化という側面もあり、日々の選択の重要性を示す。(98字)
本章で学んだ重要語の練習問題です。
6-1. 英単語 → 日本語
次の英単語の意味を日本語で書きなさい。
| No. | 英単語 | 意味(記入) |
|---|---|---|
| 1 | regard | |
| 2 | alter | |
| 3 | recognize | |
| 4 | significant | |
| 5 | acquire | |
| 6 | undergo | |
| 7 | gradually | |
| 8 | examine | |
| 9 | transform | |
| 10 | adapt | |
| 11 | suffer | |
| 12 | revive | |
| 13 | encourage | |
| 14 | invest | |
| 15 | reinforce |
6-2. 日本語 → 英単語
次の日本語の意味を表す英単語を書きなさい。
| No. | 日本語 | 英単語(記入) |
|---|---|---|
| 1 | 〜とみなす | |
| 2 | 〜を改変する | |
| 3 | 〜を認識する | |
| 4 | 重要な | |
| 5 | 〜を習得する | |
| 6 | 〜を経る | |
| 7 | 徐々に | |
| 8 | 〜を調査する | |
| 9 | 〜を変容させる | |
| 10 | 適応する | |
| 11 | 〜に苦しむ | |
| 12 | 〜を復活させる | |
| 13 | 〜を促す | |
| 14 | 〜を投じる | |
| 15 | 〜を強化する |
6-3. 文脈空所補充
次の英文の空所( )に、適切な語を入れなさい。文脈に応じて形を変えてもよい。
1. The pessimistic view has been substantially ( ) by recent research.
[ヒント: 改変された ]
答: __________________
2. When we ( ) a new skill, our brain undergoes measurable changes.
[ヒント: 習得する ]
答: __________________
3. The brain physically ( ) to the demands placed upon it.
[ヒント: 適応する ]
答: __________________
4. Repeating a behavior ( ) the related neural pathways.
[ヒント: 強化する ]
答: __________________
5. Older adults must ( ) more effort to learn new languages.
[ヒント: 注ぐ ]
答: __________________
6-4. 練習問題 解答
【6-1. 英単語 → 日本語】
1. regard — 〜とみなす
2. alter — 〜を改変する
3. recognize — 〜を認識する
4. significant — 重要な
5. acquire — 〜を習得する
6. undergo — 〜を経る
7. gradually — 徐々に
8. examine — 〜を調査する
9. transform — 〜を変容させる
10. adapt — 適応する
11. suffer — 〜に苦しむ
12. revive — 〜を復活させる
13. encourage — 〜を促す
14. invest — 〜を投じる
15. reinforce — 〜を強化する
【6-2. 日本語 → 英単語】
1. 〜とみなす — regard
2. 〜を改変する — alter
3. 〜を認識する — recognize
4. 重要な — significant
5. 〜を習得する — acquire
6. 〜を経る — undergo
7. 徐々に — gradually
8. 〜を調査する — examine
9. 〜を変容させる — transform
10. 適応する — adapt
11. 〜に苦しむ — suffer
12. 〜を復活させる — revive
13. 〜を促す — encourage
14. 〜を投じる — invest
15. 〜を強化する — reinforce
【6-3. 文脈空所補充】
1. altered (改変された)
2. acquire (習得する)
3. adapts (適応する)
4. reinforces (強化する)
5. invest (注ぐ)