脳神経科学の現在 意識を探す

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美馬 達哉

社会学者、神経科学者、脳神経内科専門医、医学博士
臨床病院勤務、米国NIH研究員、京都大学医学研究科脳機能総合研究センター准教授を経て、2015年より立命館大学先端総合学術研究科教授。 さまざまな難病を扱う脳神経内科の臨床を行うと共に、社会学を中心とした手法で、医療や生きることに関わる人文学的研究を行っている。
著書に『<病>のスペクタクル』(人文書院、2007年)、『脳のエシックス 脳神経倫理学入門』(人文書院、2010年)、『リスク化される身体 現代医学と統治のテクノロジー』(青土社、2012年)、『生を治める術としての近代医療』(現代書館、2015年)。

AIと臨床の違い

 

2010年代から飛躍的に発達した姿を見せ始めたAI(人工知能)については、さまざまなことが語られている。

とりわけ、発明家のレイ・カーツワイルのように楽観的な人びとは、2045年には人間を凌駕する超知能としてのAIが生み出されるだろうと論じる。そうなれば、人間と機械の差や現実と仮想現実の差は無くなり、人間の脳情報をサイバー空間にアップロードすることで死を克服できるようになる、とまでの主張だ。

こうした未来予測の考え方は「シンギュラリティ仮説」と呼ばれている。

シンギュラリティ仮説と関わって、AIは(生物のような)「自律性」をもつことができるのか、AIの判断プロセスは(人間と同じ)「思考」をしているといえるのか、などのSF的な疑問も今ではリアルな問いとして感じられるようになった。さらには、AIは(人間と同じ)「意識」や「自由意志」をもち、その延長線上として「人格」をもって「責任」を担う存在となりえるのか、などの問いも関心を集めている。

 

 

現在のAIブームを牽引しているのは、コンピュータの演算速度の高速化やビッグデータの蓄積をうまく利用することで可能となった深層学習(ディープラーニング)である。そして、そもそも深層学習のアイデアは人間の脳の神経細胞の構築(ニューラルネットワーク)をモデル化することから誕生したのだから、AIと人間の脳を比べて論じることは当然だろう。

そうした疑問のなかの代表的なものである「AIが意識をもつことは可能か」という問いと、「サイバー空間に人間の意識を移植できるか」という問いは、表裏一体のものといっても良い。なぜならどちらの場合も、人間の脳という進化によってできあがった臓器と、人間が人工的に作ったコンピュータが、意識の容れものという同じ役割を果たすことができるかどうかという問題に帰着するからだ。

ただ、私が臨床にも従事する脳神経科学者として見たとき、とても気になることがある。それは、臨床現場での「意識」なるものが実は難問であって、いまも議論が続いているところだからである。

 

ここでは、脳神経内科において「意識」に関して議論されていることを通じてAIを考えてみたい。

 

植物状態という謎

 

目を開いているのに、まるで意識は眠っているように、周囲からの働きかけに反応しないという状態が存在する。これが臨床的に「植物状態」とか遷延性意識障害と呼ばれている状態だ。

昏睡と植物状態を誤解している人が多いので説明しておくと、植物状態の人びとは睡眠と覚醒の1日リズムをもっているので、起きているときは目を開けており、寝ているときは目を閉じる。それがずっと眠り続けているように見える昏睡状態との違いだ。

こうした植物状態の人びとが医療の現場に現れたのは、20世紀半ば以降に、産業化・機械化によって交通事故や戦争での頭部外傷になる機会が増えたことと、生命維持の医療技術が進歩したことの二つの要因が大きい。

実際のところ、昏睡状態や睡眠と違って、目を開いているのに意識が無い(外界からの刺激に反応しない)ように見える状態が存在するということが、医学分野で最初に詳しく報告されたのは1972年なので、まだ半世紀も経っていない。

当時から植物状態の人びとは「意識が無い」に違いないという誤解が、一般の人びとはもちろん医学界でも蔓延してきた。そんな誤解のために、植物状態になってしまえば意識は無いのだから人格は存在せず、「尊厳の無い状態の人間」になってしまうので、栄養補給や治療を停止して、「尊厳死」で抹殺した方がよいなどという乱暴な議論もある[i]

ここで、植物状態について、もう一つの誤解について解説しておこう。

それは、植物状態は死を目前としたターミナルな(終末期の)状態ではないし、回復不可能というわけでも無いということだ。

頭部外傷つまり交通事故などの場合であれば、1年以内に半分の患者は意識の面でなんらかの改善があるという。さらに、その半分は日常生活では自立できる程度や、ときには就職可能なまでに回復する。ただし、残念ながら死亡してしまう人びとも全体のおよそ1/3に上る。

それだけではなく、植物状態から回復した人びとのなかには、植物状態のときの周囲での会話などを記憶している人も存在するとわかり始めた。

 

つまり、植物状態とは、外から観察すると意識が無いように見えているだけで、意識があってもうまく外界とコミュニケーションできなくなっている状態なのではないか、ということだ。

 

 

植物状態での意識を探す

 

意識があるかどうかを確認するため、植物状態とされている人びとの脳の活動を調べることは1980年代から行われてきた。

最初のころは脳血流を測ることで、脳が活動しているかどうかを調べる方法が使われた。その結果はかなり悲観的で、健康な人の半分かそれ以下にまで大脳皮質の活動は低下しているとわかった。

その後、植物状態の患者に家族や本人の話し声を聞かせたりすると、健康な人がそうした話し声を理解しているときの脳活動と似たパターンが生じる場合があることも、知られるようになった。だが、意識のある健康な人と脳活動が似ているだけでは、意識がある直接証拠とは言えない。

こうした状況が大きく変わったのは、脳神経科学者エイドリアン・オーウェンが2006年に発表した研究をきっかけとしている。(エイドリアン・オーウェン、柴田裕之訳『生存する意識―植物状態の患者と対話する』みすず書房、2018年)

彼は、交通事故で植物状態となった25歳の女性に対して、機能的MRI(fMRI)で脳活動を測る実験を行った。そのとき、彼は巧妙な実験計画を立て、「テニスをしているところを想像してください」と指示されたときの脳活動と、「自宅を歩き回っているところを想像してください」と指示されたときの脳活動を別々に計測した。

もし、その患者に意識があって説明を理解できれば、そして身体を動かすことはできなくても頭の中の想像力をコントロールできるなら、想像内容が違う2つの脳活動のパターンを機能的MRIで測って区別することができるはずだ。

 

その結果、植物状態で意識が無いと思われていたその女性は、オーウェンが説明した内容を理解して、その通りに頭のなかでテニスや自宅を想像できることが、実際にわかったのだ。この原理を応用すれば、質問の答えがハイの時は「テニスをしているところ」、イイエのときは「自宅を歩き回っているところ」を想像してください、と説明しておくことで、植物状態の患者とコミュニケーションを取ることが可能となる。

たくさんの植物状態の患者を対象として行われたその後の研究によると、植物状態とされていた人びとの20%弱は機能的MRIを使うことで、初めて意識の存在が確認できたという。

ただし、機能的MRIは万能ではない。『生存する意識』のなかには、植物状態になっていた時点では機能的MRIで意識が確認できなかったが、その後意識が回復したケースも紹介されている。その患者は、機能的MRIの検査の説明は聞こえていたが、何を求められているのかよく分からなかったと、自分が植物状態だったときのことを回想していたという。

人間の意識をどう探すかが議論されている現状で、人工的に意識を作ることができるかどうかを考えるのは時期尚早なのかもしれない。

 

AIは眠らない?

 

さらにいえば、人間の「意識」にはさまざまな意味が含まれている。

臨床の場で重要なのは、起きているかどうか(覚醒度)と、他者や物体や自己など何ものかに関する(対する)意識を持っているかどうか(意識の志向性)の区別だ。哲学やAIの分野で考えられている「意識」は後者の志向性としての意識が周知の論点で、そのなかでも自己意識の有無であることが多い。先ほど取り上げた植物状態の人びとの研究でも、後者の意味での意識を探すことに主眼が置かれている。

 

だが、前者の意味での意識も重要だ。

人間の意識を調べる場合には、まずその人が起きているかどうかを知らなければならない。寝ている人は目をつぶって意識の無い状態だ。刺激を与えて目を覚まさせることができるようなら「睡眠」だったことになるが、どうやっても起きない場合は病的な状態として「昏睡」と呼ばれる。昏睡状態は、睡眠薬などの薬物や怪我や病気の結果として生じる。

睡眠は脳の正常な働きであり、人間には必要不可欠だ。しかし、睡眠というものが人間にとってどういう役割を果たしているのかは、未だはっきりしない。最近の有力な説では学習や記憶に欠かせないと考えられている。

 

それはこういうことだ。

頭蓋骨の中という容量制限のある脳では、日中での活動中にため込んだ経験や記憶や学習したことをずっとため込み続けているとパンクしてしまう。そこで、毎日寝ている間に、日中での経験のなかで必要なデータは高速再生して長期メモリーに収納し、不必要な学習データは、記憶を薄くしたり消去したりするという役割を果たすのが睡眠だというのだ。

かつては睡眠の中でもレム睡眠と呼ばれるタイプの睡眠(夢を見ている状態)が記憶や学習と関係していると考えられていたが、最近ではぐっすり寝ている状態である深睡眠のほうが重要だとの説も出ている。

私としては、睡眠が脳の正常な働きの一部ならば、それをうまく組み込んでAIもまた睡眠するようになれば「意識」に近づくのではないか、などと夢想している。

 

 

もう少しくわしく説明しよう。

現在のAIであれば、深層学習すべきことがあらかじめ決められているので――将棋や囲碁に勝つとか人の顔を見分けるとか――、学習すればするほど優れたアルゴリズムになっていく。その場合であれば、睡眠のようにデータを取捨選択する必要性は無い。

だが、何一つ迷うこと無く、文脈性を完全に無視して一つのことだけを学習し続けるのは、「人間的」ではない。人間に日中の経験や記憶を一部リセットする睡眠が必須である理由は、時々刻々と自分で学習の方向性を決めていく自律性の存在と関係しているのではないか。

そうした人間の自律性を支えるのが、完全に自律性を失って無力な状態となってしまう睡眠であるとすれば、その逆説性はAIの自律性を考えていく上で忘れてはならないポイントだろう。

 

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[i] この尊厳死が議論されるようになった始まりは、米国ニュージャージー州で1975年に起きたカレン・クインラン事件だ。当時21歳の大学生だったカレンは精神安定剤の誤用で人工呼吸器の必要な「植物状態」となる(植物状態では普通は人工呼吸器を必要としない)。その両親が、その取り外しを求めて裁判となった事件である。1976年には、両親の訴えが認められて人工呼吸器は取り外されたが、カレンは自発呼吸が可能となってそれから9年間、植物状態で生存していた。

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美馬 達哉

社会学者、神経科学者、脳神経内科専門医、医学博士
臨床病院勤務、米国NIH研究員、京都大学医学研究科脳機能総合研究センター准教授を経て、2015年より立命館大学先端総合学術研究科教授。 さまざまな難病を扱う脳神経内科の臨床を行うと共に、社会学を中心とした手法で、医療や生きることに関わる人文学的研究を行っている。
著書に『<病>のスペクタクル』(人文書院、2007年)、『脳のエシックス 脳神経倫理学入門』(人文書院、2010年)、『リスク化される身体 現代医学と統治のテクノロジー』(青土社、2012年)、『生を治める術としての近代医療』(現代書館、2015年)。