ミラー テストは、自己認識の古典的な指標と考えられています。動物は、自分の反射がその種のメンバーではなく、自分自身であることを認識していますか?これまでのところ、類人猿、イルカ、カラスなど、わずかな動物種だけがこのテストに合格しています。新しい研究は、マウスも特定の条件下でこれを行うことができることを示しています。研究者らはまた、マウスの脳内のどのニューロンが自己認識に関与しているかを特定することにも成功した。
動物は鏡に映る自分を見るとき、通常、自分が同じ種のメンバーと対峙していると思います。鏡に映った自分を認識できる動物はほんのわずかです。この能力をテストするために、研究者たちは 1970 年代初頭にいわゆるミラー テストを開発しました。色のついた点は気づかれずに個人の顔に描かれますが、それは鏡でしか見ることができません。自分自身の反射を見た後、自分のシミをより詳しく調べたり、それを取り除こうとした場合、これは自己認識の兆候とみなされます。幼児は2歳くらいから受験します。大型類人猿、イルカ、ゾウ、一部のカラス科の動物にもこれが可能です。一方、犬、猫、豚、その他ほとんどの動物には、自分自身を知る能力がありません。
ネズミの顔に色が飛び散る
テキサス大学ダラス校の横瀬淳氏率いるチームは、マウスを使ったミラーテストの実施に成功した。これを行うために、研究者らは黒いネズミの額に白い点を描き、鏡で自分自身を見る機会を与えました。実際、鏡に映った自分の姿を見た動物は、ペンキを落とすために頭をブラッシングするのにより多くの時間を費やしました。ただし、これは白い斑点が比較的大きい場合にのみ適用され、マウスは鏡で色を見ることができるだけでなく、毛皮で色を感じることもできました。
触覚刺激が主に毛づくろい行動を引き起こしていることを排除するために、研究者らはマウスの毛皮にほとんど見えない黒いペイントを使って同じ実験を行った。この色は白と同じように感じられましたが、この方法で塗装したマウスでは毛づくろい行動の増加は見られませんでした。一方、研究者らが黒い絵の具の大きな塊の上に小さな白い点を描いた場合、マウスは自分の反射を見た後、あたかも頭に白い絵の具の大きな塊があるかのように毛づくろいをした。 「マウスがミラーテストに合格するには、重要な外部感覚の手がかりが必要でした」と横瀬氏は言う。 「私たちは彼らの頭に大量の絵の具を塗る必要があります。そうすれば、触覚刺激により、動物は鏡に映った自分の頭の絵の具を視覚的に一致させることができます。」
基礎となる社会経験
研究によると、マウスがミラーテストに合格するには、マーキングのサイズに加えて、他の要件も満たさなければなりません。試験前に鏡を体験する機会があった動物だけが、鏡に映る自分の姿をコントロールすることができた。さらに、社会的接触も重要であるようです。幼い頃から隔離されて育てられ、他の動物と会わなかった動物は、ミラーテストで自己認識の兆候を示さなかった。同じことが、テストされたマウスのケージの仲間全員が自分たちとは異なって見える場合にも当てはまります。たとえば、黒いマウスが白いマウスの中で育てられた場合です。 「これらの結果は、マウスにおいて社会的経験と鏡への慣れを通じて視覚的な自己イメージが発達する可能性があることを示唆している」と研究チームは結論づけている。
研究者らはまた、マウスの脳のどの領域が自己認識に関与しているのかも調べた。彼らは、マウスが鏡の中の自分自身を認識したときに活性化される腹側海馬のニューロンのサブセットを発見した。 「人間を対象としたこれまでの研究では、この領域が自己の視覚的特徴の処理と保存に役割を果たしていることが示唆されています」と研究者らは説明する。これらのニューロンがマウスの自己認識に本当に不可欠であるかどうかを調べるために、研究チームは、これらのニューロンをオフにする薬を数匹のマウスに投与した。そして実際、対応するニューロンが不活化されると、動物は鏡に映った自分自身を認識できなくなります。
自己認識のためのニューロン
さらなる実験により、自己認識に必要なニューロンは特定の社会的状況にも関与していることが明らかになった。「これらのニューロンのサブセットは、マウスが同じ系統の他の個体に遭遇したときにも活性化された」と横瀬氏の同僚である北村崇氏は報告している。 「これは、人が自分自身を見たときだけでなく、親などの身近な人々を見たときにも一部の海馬細胞が発火することを示した人間の以前の研究と一致しています。」
研究者らはさらなる研究で、視覚と触覚の刺激がマウスの自己認識にどのような重要性を持っているか、またどの追加の脳領域が認識に関与している可能性があるかをより詳細に調査したいと考えている。 「このマウスモデルを手に入れたので、神経活動を操作または監視して、マウスの自己認識のような行動の誘発の背後にある神経回路機構を包括的に研究することができます」と横瀬教授は言う。
出典: 横瀬淳 (テキサス大学サウスウェスタン医療センター、ダラス) 他、Neuron、doi: 10.1016/j.neuron.2023.10.022
