実験研究
脳の機能障害の発症によって絵画や彫刻、音楽などの芸術的才能を開花させたり、心身の状態の変化によってまるで別人のような絵を描いりするという症例報告がある。これらの例に基づいて、脳の状態に変化によって、誰もが潜在的な創造的能力を喚起できると考え、仮説を検証するために実験を行った。
まず、実験１では自身の不眠体験を再現実験とも言える「断眠描画実験」、次に実験２の「経頭蓋磁気刺激方(TMS)による人物素描実験」では磁気刺激で言語野を阻害して絵画表現への影響を検証した。そして最後に、実験３「経頭蓋磁気刺激方(TMS)によるBVRT」では、ベントン視覚記銘検査（BVRT）を使って、言語と図形描写の脳機能の関係性を調べた。
1 ｜ 断眠描画実験
背景： 睡眠/覚醒の状態と絵画的表現のあいだに関係があることが様々な精神的疾患と創作物の例から推測される。覚醒の状態に影響を及ぼす、幻覚剤メタンフェタミン類の摂取や、統合失調症の陽性症状や躁病などに見られる不眠症状と創造行為亢進が、過剰な覚醒状態の原因とされるアミン仮説が考えられていることから、カテコールアミン（ドーパミン・ノルアドレナリン・アドレナリン）が関係することが考えられる。
目的：「断眠による覚醒状態が、一時的に鋭敏な知覚や描画の表現を喚起する。」という仮説を立て、三日間の断眠による描画実験を行った。
対象：健常成人２名（30代女性、右利き、描画歴10年以上）。
方法：三日間の断眠状況下で２種類の描画課題（１）「写生画課題（植物デッサン）」と、（２）「自由画課題（自由表現）」を行った。タスクのプロトコールは、写生画課題を60分と自由画課題を180分の両タスクを1セットとし、１日毎に4セット、３日間で合計12セット施行した。近赤外線分光法fNIRS（島津社製FOIRE-3000）とEEG(日本光電製 OLV-3100)により脳活動計測した。左人差し指にパルスオキシメーター（日本光電製 AB-611J）を常時装着し動脈血酸素分圧、脈圧および心拍数のリアルタイム観測を行った。６時間毎の尿中のカテコールアミン3分画（ドーパミン・ノルアドレナリン・アドレナリン）検査を行った。気分や眠気評価（Stanford Sleepness Scale;SSS）などについてのアンケートを１セット毎に行った。
結果：被験者Aは、fNIRS装置の頭部締め付けによる頭痛を訴え、一日半で実験を中止した。そのため、測定が不十分のため脳活動解析には至っていない。 被験者Aの、写生画課題においては、時間の経過とともに鉛筆の動く幅が短く直線的になり、鉢の立体感や陰影が単調になり、集中力の低下や苛立ちを感じさせる。自由画課題においては、頭痛を訴えたと同時期に、頭部に刃物が刺されたり眼球から何かが飛び出すようなイメージが描かれた。被験者Aのカテコラミンの推移は、断眠1日目の夕刻から2日目午後にかけてドーパミンの量が徐々に増加しているが、これは眠気に対抗するための生理反応や、装置装着の不快感に対する反応である可能性が考えられる。
被験者Bは、写生画課題においては、断眠１日目は比較的安定した描写力が見られたが、断眠２日目後半あたりからは明らかに画面全体の濃淡が薄くなり、筆圧の低下が見られた。また、植物の鉢がテーブルに映り込んだ陰を描かないなど、空間的な描写力の低下も伺える。自由画課題においては、全体を通して大きな差を客観的に指摘することが困難であるが、小さく細かな表現が次第に少なくなっている。被験者Bを見ると、ドーパミンの量が夕刻から夜に向けて増加し、深夜から明朝にかけて減少するという一定のリズムで増減を繰り返しているが、これは覚醒状態を維持する概日リズムの活動が原因として考えられる。 結論：被験者AとBの描画から、断眠によって筆圧の低下や空間表現の低下が見られる可能性があると考えられるが、今回の実験では、睡眠と覚醒に対する絵画表現の有効な関係性についての結果は得られなかった。眠い状況を耐えて眠らずにいることと、目が冴えて寝られないことでは、描画中における脳の状態が異なることが考えられるため、今後調査が必要である。
2 ｜ 磁気刺激による素描実験
背景：脳梗塞などによる失語症患者や、認知症の患者が、言語機能や図形の認識ができなることが一般的である一方で、これらの言語的機能障害の発症に伴い、芸術的創造性が喚起したという報告もある。つまり、言語的機能を抑制すると絵画活動が賦活する可能性が考えられる。これまで、健常者を対象として検証が行われたことはなかった。
目的：意味理解を担う左後部中側頭葉(l-pMTG)を反復磁啓頭蓋磁気刺激法(rTMS)によって阻害することによって描人物素描がどのような影響があるか検証する。
対象：健常成人10名(右利き)を対象に実験を美術大学卒業生２名（30代男性１名・30代女性１名）と, 美術経験が標準的な8名(20代男女7名・50代男性１名)の協力を得た。
方法：磁気刺激装置には, 日本光電工業株式会社製磁気刺激装置(SMN-1200), 八の字型ダブルコイル(YM-131B)を使用した。強度が磁気刺激装置出力目盛りの60％, 刺激頻度0.5Hzの低頻度r−TMSにおいて,左中側頭葉後部(T５；脳波電極位置国際式10/20法)を刺激した。課題｢task｣と安静｢rest｣を、｛rest(60秒)—task・TMSなし(480秒)—rest(60秒)｝と, ｛rest(60秒)—task・TMSあり(480秒)—rest(60秒)｝をそれぞれ交互にTMSなし、TMSあり、TMSなし、TMSありの計4セット行った。課題は, ８分間での人物素描を課した。描画材料には画用紙にパステル(48色)を用意した。脳活動計測には, 島津社製 の近赤外分光法（fNIRS：FOIRE-3000, 27チャンネル)を用いて、両側頭部および前頭前野の脳機能を観測した。
結果：fNIRSにより得られた被験者10名の脳活動の平均値は、前頭前野および左右側頭における酸素化ヘモグロビン相対濃度変化Δ[oxy-Hb]の顕著な低下がみらた。人物素描の画像解析においては、２値化とグレースケールにより解析したところ、２値化解析においては、rTMSがない時とrTMSがある時で、被験者全員(n=10)に有意差は認められなかった。しかし、rTMSのある時において描画量0.6％の増加傾向が見られた。グレースケール解析においては、被験者全員(n=10)の描画に有意な差は認められなかったが、 rTMS状況下で描画が5ポイント暗く(濃く)なる傾向が見られた。つまり、TMSの刺激によって描画中の筆圧が強くなったか、もしくは描画量が増加したものと捉えることができる。結論：rTMSによってl-pMTGを刺激すると、fNIRSにより前頭前野および左右側頭における酸素化ヘモグロビン相対濃度変化の顕著な低下がみらた。人物素描における２つの画像解析では、言語野への刺激による絵画表現への顕著な影響は導きだされなかった。しかし、rTMSを言語野に与えると描画活動が活発になる傾向があることが考えられ、今後の研究が期待される。
3 ｜ 磁気刺激による視覚記憶テスト
背景： 我々は絵を描く時に、無意識的に、視覚対象に言語的な意味づけをしている。そして、視覚的に記憶したものを保持・再生する「視覚記銘（視覚記憶）」する時にも、言語的意味処理能力は重要である。 しかし、これまでに言語的機能と創造性の関係性についての神経認知科学的研究ははほとんど行われていない。今回、反復磁啓頭蓋磁気刺激法(rTMS)と近赤外分光法(fNIRS)を使って描画の神経機構の解明を試みる。
目的：意味理解を担う左後部中側頭葉を低頻度rTMSによって阻害しながらベントン視覚記銘検査(BVRT)を行うことによって、描画における言語的機能の関係性を検証する。
対象：健常成人18名(男性7名、女性11名、平均年齢27.2歳、21-41歳)、右利きの協力者を得た。実験に先立ち被験者全員にインフォームドコンセントを行い、実験参加への承諾を得た。
方法：BVRTの施行A（10秒提示・即時再生）を行った。１枚の図版カードを10秒間提示した後、その図を覚えている限り、白い紙に描かせた。BVRTの採点方法は、総合的水準の尺度を表すとされる「正確数」で行った。 磁気刺激装置には、日本光電工業株式会社製磁気刺激装置(SMN-1200)に 八の字型ダブルコイル(YM-131B)を使用した。刺激強度は安静時運動閾値（resting motor threshold: RMT）の100％とした。 刺激頻度0.5Hz。左中側頭葉後部(T５；脳波電極位置国際式10/20法)を刺激した。タスクのプロトコルは、課題｢task｣と安静｢rest｣を、rest(1分)-task(5分)-rest(1分)の計7分間 とした。このプロトコルでBVRTをcontrolm（統制群）、sham（磁気刺激０％）、rTMS（RMT100%)の合計3セット行った。 脳活動計測には, 島津社製 のfNIRS(FOIRE-3000, 30チャンネル)を用いて、左側頭部2ch、右側頭部12ch、および前頭部16chの脳機能を観測した。
結果：fNIRSにより得られた被験者10名の脳活動の平均値は、前頭前野および左右側頭における酸素化ヘモグロビン相対濃度変化Δ[oxy-Hb]の顕著な低下がみらた。rTMSがない時とrTMSがある時で、被験者全員(n=10)のBVRTの正確数の平均値に有意差は認められなかった。しかし、10枚あるBVRTの図形カードの中でも、はじめの3枚は簡単で、最後の3枚は複雑であるため、難易度によって二つに分類して解析した。すると、複雑なデザインの時だけ、rTMSによって、被験者全員(n=10)の正確数の平均値が顕著に低下した。結論：rTMSによってl-pMTGを刺激すると、fNIRSにより前頭前野および左右側頭における酸素化ヘモグロビン相対濃度変化の顕著な低下がみらた。描画においては、簡単な図形よりも、複雑な図形の認知や記銘において高度な言語的機能が関わることが示された。また、簡単な図形と複雑な図形の意味処理過程は異なることが示唆される。
創造性と脳機能障害の関係性について
1 ｜ 芸術と狂気の歴史
19世紀半ば、西洋文化が行き詰まりをみせはじめ人間性の回復への風潮が高まり、心霊主義やシャーマニズムなどが流行した。そして、20世紀前半、精神分析学の創始者であるフロイト(Sigmund Freud1856-1939)により無意識や深層心理が発見された。また、精神科医たちが精神病患者の作品に芸術的価値を見いだし、特に、ドイツの精神科医ハンス・プリンツホルン(Hans Prinzhorn,1886-1933)による『精神病者の芸術性(1922)』は、当時の前衛芸術家達に多大なる衝撃と影響を与えたとされる。そして、それまで精神の暗黒面として厭われてきた狂気や無意識に価値を示し、シュルレアリスムやプリミティヴィズムの傾向の芸術家たちにより、新たな美の価値観が見出された。とりわけ、フランスの画家ジャン・デュビュッフェ(Jean Dubuffet1901-1985) によるアール・ブリュット宣言(1945年)は、美術教育を受けた者が合理的に作ったものよりも、美術制度の枠の外の者が作ったものにこそ本来的な芸術的創造性“生の芸術”があるという趣旨を記し、精神病患者に作用するメカニズムは健常者にも存在するとした。
イタリアの精神科医であり犯罪学者でもあったチューザレ・ロンブローゾ(Cesare Lombroso 1835-1909)は、『天才と狂気(Genio e follia、1864)』、『犯罪人論(L’uomo delinquente、1876)』のなかで、犯罪における精神病理学的分析に患者の創作物を用いることができると考え13の特徴を挙げた。それらは、「装飾的」「抽象的」「無益さ」「細部への偏執」「非合理性（固有色を逸脱した色彩）」「反復性」「象徴的性格」「部分の連続による全体構成」「わいせつ」「グロテスク」「プリミティヴ」などである。これらの特徴は、アール・ブリュットの作品や後述のアンリ・ミショーのメスカリン素描にも見られる。
現在の臨床精神医学や認知神経科学の研究では、統合失調症や双極性障害などの精神神経疾患や、認知症アルツハイマー病などの神経変性、また、自閉症サヴァン症候群やアスペルガー症候群などの神経発達段階での機能障害、そして、脳梗塞による失語症患者の絵と脳の関係性が示されている。ヴァン・ゴッホも自閉症や統合失調症だったと一部の研究者が述べている。以下に、精神障害や脳の器質的病変の発病前と後で劇的に絵画表現が変化した例を示す。
2 ｜ 神経伝達物質と創造性
フランスの詩人で画家のアンリ・ミショー(Henri Michaux 1899-1984)は、1954年頃からメスカリンなどの幻覚剤を自ら試し、その効用のもとで詩や絵の創作に取り組んだ。以下に示す彼のメスカリン素描は、 メスカリンを服用した数時間だけに、緻密な線が画面全体を覆い尽くすという劇的な変化が見られた。臨床精神医学の研究によると、メスカリン(Mescaline)やそれと良く似た化学構造をもつLSDの急性中毒症状もこのような色覚や知覚の異常、気分の高揚や創造的衝動を引き起こすことが示されている。それらの原因は、脳内での過剰な神経伝達物質の放出によると考えられている。つまり、脳の神経伝達機構における変化によって絵画表現が容易に変化するといえる。
神経伝達物質とは、脳の中枢神経のシナプスで放出される化学物質である。シナプスでは外界の情報を受けた感覚受容細胞が電気的信号を発すると、特定の神経伝達物質が放出され、シナプスの後続の神経細胞の活動を促進または抑制させる。このようなLSDの作用は、メスカリンなどのアルカロイド系の物質や、コカイン、メチルメチルフェニデート、メタンフェタミン(MAP) などのアンフェタミン類と似た作用をもち、カテコールアミン作動系（ドーパミン作動系・ノルアドレナリン作動系・アドレナリン作動系）のシナプス伝達を増強し、特にドーパミン作動系を活性化させるとされる。近年、ドーパミンがヒトの注意や情動、意思決定などに影響するメカニズムが霊長類などの研究により解明されており、さらに、パーキンソン病の治療に使われるドーパミン作動薬などが、患者の絵画表現を劇的に変化させることが示されている(Eugénie Lhommée, 2014)。これらのことから、神経伝達物質のドーパミンと芸術的創造性の関係性は深いことが示唆される。
その他、躁病患者において睡眠障害は必発の症状であり、比較的軽い場合には入眠には支障はないが、短時間眠った後午前2〜3時頃から覚醒して活動をはじめ、重傷の時にはほとんど一睡もせず興奮状態を続けるという。躁状態の患者は、感情の高揚とともに欲動も亢進し、自我感情の高揚（楽観、自信過剰）、誇大傾向、意欲亢進、多弁の他、創作行為が見られる場合があり、絵画作品の多作や色彩が派手になったり構図が大胆になったりするという。 このような覚醒を起こす重要な細胞群（脳幹網様体賦活系）は脳幹や視床下部にあり、ホルモンや神経伝達物質を放出し意識や睡眠・覚醒を調節する。それらの神経伝達物質として、モノアミン類（ノルアドレナリンやセロトニンなど）やアセチルコリンなどがある。躁病などの気分障害における不眠においては、このモノアミン作動系における異常な活動によるものとする「アミン仮説（ドーパミン・ノルアドレナリン・セロトニン）」を中心に研究が行なわれている。このような神経伝達系における過剰な覚醒状態が、睡眠を妨げるとともに、精神症状や創作行動に影響を及ぼす可能性が考えられる。
3 ｜ 描画と言語機能
イギリスの思想家で小説家のオルダス・ハクスリー(Aldous Huxley,1894-1963)は、1953年に自らメスカリンを服用し、その一部始終を手記に残している。彼はその体験を通して言語と創造性の関係について言及している。「われわれは言葉や記号体系の恩恵を蒙ると同時に、たやすくその犠牲者ともなりうる。言葉を効果的に扱う術を学ばなければならない、と同時にわれわれは所与の事実すべてに品種のレッテルを貼ったり解説的抽象を施してまったくの陳腐なみせかけへと歪曲したりしてしまう概念という透明な媒体を通さずに世界を直に眺める能力を保持し、必要とあればそれを強化することもしなければならない。（Aldous Huxley.1995年；訳書『知覚の扉』p94-p96.）」と訴える。また、シュルレアリスムなどの20世紀の前衛芸術家たちも、言語により本来的な創造性が抑制されているとして自動記述（オートマティズム）を試しすなどしたが、当時の彼らが目指した精神の高みの謎が、現代の認知科学領域により実証される日が近づいているかもしれない。
言語機能と創造性については、これまでにも自閉症サヴァンや アスペルガー症候群、また、脳梗塞により言語機能障害を発症した患者の報告がある。特に、左下前頭葉から左側頭葉の言語野周辺の萎縮により言語機能障害を発した認知症患者や、左側頭葉の意味性言語野を損傷した失語症患者などが、突如として芸術的な活動を開始した例もある。これらの例は稀ではあるが、創造性と言語の関係性はあると考えられる。
言語機能と言っても、脳の広範囲に渡る複雑なネットワークによって営まれているが、時に、左中側頭葉(left middle temporal gyrus: l-MTG)は、見たものの高度な意味理解を司る座とされる。また、絵を描く行為について考えて見ても、視覚情報処理、心的イメージ（頭の中である像を想像すること）、意味処理、ワーキングメモリ、随意運動、注意と注視、判断と運動制御など、高次の脳機能が複雑に関連している。このような中でも、意味処理などの言語的機能が重要な部分を担っていることは、上述の言語機能障害と創造性の例からも言及できると考える。