生まれて2日以内の赤ちゃんの脳は、バッハの曲で次の音が「いつ」来るかを先読みしていた

生まれて2日以内の赤ちゃんの脳が、眠ったままバッハの曲の先を読んでいました。読んでいたのは、次の音が「いつ来るか」です。ところが「どの高さの音が来るか」を予測した形跡は、見つかりませんでした。

イタリアとハンガリーの研究チームが、眠っている赤ちゃん49人にバッハの曲を聞かせて、脳波を調べた結果です。大人の脳は、次の音のタイミングと高さの両方を予測しています。生まれた時点で、少なくともタイミングの予測は働いていることが見えてきました。

これまでの赤ちゃんの研究は、同じ音のくり返しに、ときどき別の音をまぜる単純な方法が中心でした。今回は本物の曲を使い、1音ずつ「どれだけ予想外か」と脳波を照らし合わせました。

0149人の赤ちゃんに、バッハの曲と「並べかえた曲」を聞かせた

実験の場所は、ハンガリーの首都ブダペストの病院です。生まれて0〜2日の健康な赤ちゃん64人が参加しました。脳波の記録が壊れた6人と、最後まで聞けなかった9人を除き、49人を分析しました。

赤ちゃんは眠ったまま、耳に入れる小さなイヤホンで曲を聞きました。頭には、塩水でしめらせたスポンジの電極が64個付いた帽子をかぶります。準備を含めて、実験は45分ほどでした。

流した曲は14曲です。10曲はバッハの曲です。もとはバイオリンやフルートのための曲で、それをコンピューターでピアノの音にして鳴らしました。和音はなく、1度に1つの音だけが鳴ります。残りの4曲は、そのうちの4曲から作った「並べかえた曲」です。使う音は同じですが、音の順番を入れかえ、音と音の間隔もばらばらにしました。

021音ずつ「どれだけ予想外か」をコンピューターで数字にした

脳が曲の先を読んでいるかどうかは、どうすれば分かるのでしょう。チームはまず、コンピューターに曲のパターンを学習させました。そして1つ1つの音が、どれだけ予想しにくい音だったかを数字にしました。タイミングの予想外さと、高さの予想外さは、別々に計算します。

次に、赤ちゃんの脳波の動きを、この数字でどこまで説明できるかを調べました。ただし、予想しにくい音は、直前の間隔が長い音や、前の音から高さが大きく跳んだ音であることが多いのです。脳はこうした単純な変化に反応しただけかもしれません。そこでチームは、その分を差し引いて確かめました。

03本物の曲でだけ、脳は「次の音はいつ来るか」を読んでいた

本物のバッハの曲では、タイミングの予想外さが、赤ちゃんの脳波を説明していました。並べかえた曲では、この働きは見られませんでした。

高さの予想外さは、どちらの曲でも、脳波との関係が見つかりませんでした。

1音ずつの脳の反応でも、同じ形が出ました。チームは、予想外さが上位2割の音と、下位2割の音を比べました。予想しにくいタイミングで来た音では、鳴ってから約0.24〜0.37秒後の脳波の山が大きくなっていました。これも本物の曲だけです。予想しにくい高さの音では、山の大きさは変わりませんでした。

新生児がリズムに敏感だという報告は、前からありました。2009年には、このチームの研究者たちが、こんな報告をしています。リズムのひと区切りの最初の音（拍の頭）を抜くと、新生児の脳が「予想が外れた」ときの反応を示す、というものです。今回は、長さのちがう間隔がまざった本物の曲でも、次の音のタイミングを読んでいました。

04大人の脳はリズムもメロディも読み、サルはリズムだけ

チームは、同じバッハの曲を聞いた大人とサルの脳波も、同じ方法で分析し直しました。どちらも以前の研究で記録されたデータです。

大人は20人です。半分は10年以上ピアノを学んだ人で、残りの半分は音楽を習っていない人でした。大人の脳は、タイミングの予想外さにも、高さの予想外さにも反応していました。

サルは、音楽を聞かせずに育てられたアカゲザル2匹です。サルの脳はタイミングの予想外さには反応し、高さの予想外さには反応しませんでした。生まれたばかりの赤ちゃんと同じ形です。

リズムを読む力は、サルや人を含む霊長類に古くからある力なのかもしれない。著者たちはそう考えています。ただし、人とサルが同じ脳の仕組みでリズムを読んでいるとは限らない、とも書いています。

05メロディの予測が出ないのはなぜ？ おなかでは高い音が弱まる

メロディの予測が見つからなかった理由として、著者たちは、おなかの中での音の聞こえ方を挙げています。おなかの中では高い音が弱まります。そのため、音の高さの細かいちがいが、赤ちゃんに届きにくいと考えられます。

その一方で、おなかの中にはリズムがあります。お母さんの心臓の音や、歩くときの規則正しい揺れです。著者たちは、こうした環境がリズムの力を早く育てた候補の1つだと書いています。

では、おなかの中で聞いた音楽のおかげでしょうか。チームは、民謡やバッハの曲など約900曲を前もって学習させたコンピューターでも、計算をやり直しました。おなかの中で音楽の決まりごとを身につけていた場合を、計算の上でまねしたものです。結果はほぼ同じでした。著者たちは、赤ちゃんが実験中の曲から素早く学んだと考えるほうが単純だとしています。ただし、おなかの中で聞く音楽の量を変える実験はしていません。

06どんでん返し：メロディを読めないとは言い切れない

理由は2つあります。

まず、赤ちゃんは全員眠っていました。大人の脳波の研究でも、眠っている間に受け取れるのは、目立つ単純な情報に限られるかもしれないとされています。著者たち自身も、メロディの予測が本当にないのか、眠っていたせいなのかは区別できないと書いています。

次に、おなかの中で聞いたメロディが、脳に跡を残したらしい例があります。フィンランドの2013年の研究では、お母さんが妊娠29週から生まれるまで、週5回CDをかけました。CDには「きらきら星」が入っています。赤ちゃんはおなかの中で、この曲を平均171回聞いた計算です。

生まれた後、一部の音を変えたこの曲を聞かせました。このテストの曲は、音と音の間隔が0.6秒で一定です。変えたのは、一部の音の高さです。おなかで聞いた10人の脳は、聞いていない11人より、変えていない音に大きく反応しました。その差は生後4か月でも残っていました。ただし著者たちは、この曲を覚えたのではなく、音楽を聞いたこと全体の効果かもしれない、とも書いています。

今回の実験では、1曲を聞いたのは1〜2回だけです。同じ曲を何か月もくり返し聞けば、メロディの手がかりも脳に残るのかもしれません。赤ちゃんの泣き声に、おなかで聞いた言葉の抑揚が出るという研究もあります（反論もあります）。

07「胎教にバッハ」をすすめる研究ではない

• 人数と場所：分析は49人で、1つの病院の赤ちゃんだけ。脳の反応の強さは、1人1人で大きくちがった
• 曲の種類：使ったのはバッハの曲だけ。ほかの国や地域の音楽で同じになるかは分からない
• 調べていないこと：赤ちゃんが曲を好んだか、頭の働きが良くなるかは調べていない

「モーツァルトを聞かせると赤ちゃんが賢くなる」という話も、元の論文には書かれていませんでした。

08まとめ

音楽を聞く力のうち、「次の音はいつ来るか」を読む力は、生まれた時点ですでに働いていました。「どの高さの音か」を読む力は、この実験では見つかりませんでした。

メロディを読む力は、話し言葉や音楽を聞いて育つうちに強まるのかもしれません。目を覚ましている赤ちゃんでも同じなのか。生後何か月でメロディの予測が現れるのか。それが次の問いです。