精神医学研究の新しい標的⑨：脳内ネットワーク
（医療関係者向けコラム）

精神医学研究の新しい標的⑨：脳内ネットワーク（医療関係者向けコラム）

「心の場所」から「つながり方」へ

かつて脳科学は、心の働きを特定の脳領域に対応させようとしてきた。前頭前皮質は思考と判断、扁桃体は恐怖、海馬は記憶、運動野は身体運動を担当する。こうした機能局在論は、脳を理解するうえで大きな成果をもたらした。

しかし、私たちが経験する「心」は、単独の脳領域だけでは説明できない。 例えば不安を感じるときには、扁桃体が危険を検出するだけでなく、島皮質が動悸や呼吸の変化を受け取り、海馬が過去の記憶と照合し、前頭前皮質が「本当に危険なのか」を判断する。さらに、自律神経系や内分泌系が全身の状態を変化させる。そこでは複数の脳領域が、時間的に協調しながら一つの心理状態をつくり出している。

この考え方から、現代の脳科学では、精神機能を「どの場所が働くか」ではなく、「どの領域が、どのようにつながり、どのように切り替わるか」という脳内ネットワークの問題として捉えるようになった。

精神疾患もまた、ある領域の単純な過活動や機能低下ではなく、複数のネットワーク間の分離、統合、切り替えがうまくいかなくなった状態として理解されつつある。

休んでいる脳は、何をしているのか

脳内ネットワーク研究を大きく発展させたのが、安静時機能的MRIである。

被験者に特別な課題を与えず、ただ静かに横になってもらうと、離れた脳領域の活動がゆっくりと同期して変動することが分かった。視覚に関係する領域は視覚系として、運動に関係する領域は感覚運動系として、注意や思考に関係する領域も、それぞれ独自のまとまりとして同期する。 この同期する領域のまとまりが「安静時ネットワーク」である。

ただし、ここでいう「つながり」は、必ずしも神経線維による直接的な結合を意味しない。二つの領域が同じ第三の領域から入力を受けていることもあれば、呼吸、循環、覚醒度などによって同時に変化している場合もある。そのため、機能的結合とは、脳領域間の統計的な協調関係を表す概念である。

安静時ネットワークのなかで、最も大きな注目を集めてきたのが、デフォルトモード・ネットワークである。

デフォルトモード・ネットワークとは何か

デフォルトモード・ネットワーク（Default Mode Network：DMN）は、内側前頭前皮質、後部帯状皮質、楔前部、角回、外側側頭葉、海馬周辺領域などから構成される。

このネットワークは、外界に注意を向ける課題を行っているときには活動が低下し、何もせず安静にしているときに活動しやすい。そのため当初は、脳の「初期設定」あるいは「アイドリング状態」を表すネットワークと考えられた。 しかし、その後の研究によって、DMNは何もしていないのではなく、極めて能動的な内的活動を担っていることが分かってきた。

私たちは、外界から明確な課題を与えられていないとき、完全に無心になるわけではない。 過去の出来事を思い出し、未来の予定を考え、自分の性格や立場を振り返り、他者が自分をどう見ているかを想像する。空想し、後悔し、ときには頭の中で会話を繰り返す。

DMNは、このような自伝的記憶、自己認識、未来の想像、他者理解、意味処理、物語の構成に深く関与している。言い換えれば、DMNは、断片的な経験を「私の人生」という連続した物語へまとめるネットワークである。 「休んでいる脳」ではなく、「内的世界をつくっている脳」なのである。

DMNは一つの装置ではない

近年の研究では、DMN自体も均一なネットワークではないことが明らかになってきた。

内側前頭前皮質と後部帯状皮質を中心とする領域は、自己や他者について考えることに関係する。 一方、海馬、海馬傍回、脳梁膨大後皮質などは、過去の記憶や未来場面の構成に深く関わる。 角回や外側側頭葉は、言葉、知識、物語の意味を統合する。

さらに、2025年に報告された脳組織学とMRIを組み合わせた研究では、DMNの内部には、感覚系から情報を受け取る領域と、外界から比較的隔離された中核領域が共存していることが示された。

DMNは外界から完全に閉ざされているわけではない。感覚情報、記憶、身体状態、社会的情報を受け取りながら、それらを自己に関係する意味へ変換している。その結果として、「これは自分にとって何を意味するのか」という解釈が生まれる。

また、DMNは外的課題で常に抑制されるわけでもない。 創造的思考、自分の将来についての計画、物語理解、社会的判断などでは、DMNと実行制御系が同時に活動する。 2024年には、頭蓋内電極を用いた研究から、DMNが概念間の新しい結びつきを生み出す発散的思考に因果的に関与することも示された。

DMNは、ぼんやりするためのネットワークではない。記憶や知識を組み替え、まだ存在しない考えや未来を生み出すネットワークなのである。

外界へ注意を向けるネットワーク

DMNが内的世界を構成するのに対し、外界への注意や行動を支えるネットワークも存在する。

背側注意ネットワークは、頭頂間溝や前頭眼野などを中心とし、目標に基づいて注意を特定の場所や対象へ向ける。 「今はこの仕事に集中する」「目の前の変化を追う」といったトップダウンの注意に関係する。

前頭頭頂制御ネットワークは、背外側前頭前皮質や頭頂葉を中心とし、作業記憶、計画、判断、規則の保持、課題の切り替えを担う。状況に応じて他のネットワークを柔軟に組み合わせる、調整役に近い。

そして、内的世界と外的世界の切り替えに重要なのが、サリエンス・ネットワークである。 サリエンスとは、ある刺激が自分にとってどれほど重要であるかという意味である。 前部島皮質と背側前帯状皮質を中心とするサリエンス・ネットワークは、外界の危険、予想外の出来事、身体内部の変化、報酬や損失などを検出する。

例えば思索にふけっているときに大きな音がすれば、注意は瞬時に外界へ戻る。胸の動悸を感じれば、今度は身体内部へ注意が向く。こうした切り替えにサリエンス・ネットワークが関与している。

心は三つのネットワークの対話から生まれる

精神医学でよく用いられるのが、DMN、サリエンス・ネットワーク、前頭頭頂制御ネットワークからなる「トリプル・ネットワーク・モデル」である。

DMNは、記憶、自己、意味、未来などの内的モデルをつくる。 サリエンス・ネットワークは、身体内外で起こった変化の重要性を評価する。 前頭頭頂制御ネットワークは、評価に基づいて注意、思考、行動を調整する。

健康な状態では、これらのネットワークは状況に応じて柔軟に役割を交代する。

しかし、DMNから離れられなければ、思考が自己の内側に固定される。 サリエンス・ネットワークが些細な刺激へ過剰な重要性を与えれば、世界は危険や悪意に満ちたものとして経験される。 実行制御系が十分に働かなければ、一度始まった思考や感情を別の方向へ切り替えにくくなる。

精神疾患は、このネットワーク間の対話が特定の状態に固定されたものと捉えることができる。

ただし、「サリエンス・ネットワークが司令塔となってDMNを停止させる」という単純な説明では不十分である。 創造、社会的推論、意思決定などでは、DMNと実行制御系は競合するのではなく協力する。 重要なのは、どのネットワークが強いかではなく、目的に応じて必要な構成へ移行できるかという柔軟性である。

ネットワークは固定した島ではない

脳内ネットワークは、地図上で色分けできる独立した区画ではない。現在では、感覚運動系から高次連合系へ向かう連続的な「機能的勾配」としても理解されている。

一方の端には、視覚、聴覚、身体運動など、現在の刺激を素早く処理する領域がある。そこから多感覚統合領域、注意・実行制御系を経て、反対側の端にDMNが位置する。

DMNは、目の前の刺激から最も距離を置き、長い時間幅で情報を統合する。 過去を振り返り、現在の意味を考え、未来を予測できるのは、この階層構造による。

2026年、3万3,000人以上を対象とした研究では、この感覚運動系から連合系へ向かう勾配は出生時に完成しているのではなく、乳幼児期に形成され、児童期から青年期にかけて拡大し、成人期まで精緻化されることが報告された。

脳の発達とは、単に領域が成熟することではない。感覚、注意、制御、自己、記憶が適切に分化しながら、必要なときには統合できるようになる過程なのである。

認知と身体をつなぐ新しいネットワーク

最近の研究は、大脳皮質中心の見方も修正している。 その代表が、somato-cognitive action network、略してSCANである。

従来、運動野には手、足、顔などを動かす領域が順番に並んでいると考えられてきた。しかし精密な個人別fMRIによって、その間に、全身の行動計画、姿勢、呼吸、循環、自律神経反応を統合する領域が挟まっていることが明らかになった。

私たちが行動を起こす前には、筋肉だけでなく、姿勢、呼吸、心拍、覚醒度が準備される。人前で話そうとすれば、声を出す前から呼吸が変わり、心拍数が上がり、肩や体幹に力が入る。SCANは、このような「行動する身体全体」の準備に関係すると考えられている。

また、島皮質、前帯状皮質、扁桃体、視床下部、脳幹などを結ぶアロスタシス・内受容感覚ネットワークも注目されている。これは、体温、心拍、呼吸、エネルギー状態などを予測し、身体内部を安定させるシステムである。

不安、パニック、疼痛、疲労、摂食異常、抑うつなどを理解するには、感情と身体を別々に考えるのではなく、身体状態を予測し調節するネットワーク全体を見る必要がある。

覚醒度が脳全体のつながりを変える

脳内ネットワークは、その人の覚醒状態によっても変化する。

2025年のヒトとマウスを組み合わせた研究では、全脳の機能的結合は覚醒度に対して逆U字型に変化し、中程度の覚醒状態で最も効率的になることが示された。覚醒度が低すぎても高すぎても、脳全体の協調性と課題成績は低下した。

さらにマウスでは、青斑核―ノルアドレナリン系を操作することによって、この変化への因果的関与が示されている。

この知見は精神医学にとって重要である。うつ病、ADHD、PTSD、不眠、睡眠不足、薬物の影響などで観察される機能的結合の変化には、疾患固有の異常だけでなく、覚醒度や神経修飾系の違いが含まれている可能性があるからだ。

「脳のネットワーク異常」を論じる際には、その人がどのような覚醒状態、身体状態、薬理学的状態にあったのかを無視できない。

精神疾患をネットワークから捉え直す

うつ病では、しばしばDMNの活動と反芻との関係が指摘される。ただし、「DMNが過活動になるから反芻が起こる」と単純に考えることはできない。

自己関連処理を担うDMN、否定的記憶を再生する海馬系、重要性を評価するサリエンス・ネットワーク、思考を切り替える前頭頭頂制御系の関係が固定されることで、同じ否定的思考から離れにくくなると考えられる。

2024年の精密個人マッピング研究では、 うつ病の多くで前頭線条体サリエンス・ネットワークの占める面積が大きく、複数のデータで約2倍の拡大が報告された。また、線条体と前帯状皮質・島皮質との結合変化が、アンヘドニアや不安の変動と関連していた。

統合失調症では、サリエンス・ネットワークが内外の刺激に与える重要性が不安定となり、DMNが生成する自己由来の情報と、外界から入る感覚情報との区別が難しくなるというモデルが提唱されている。妄想や幻覚を、異常な意味づけと自己モニタリングの障害として捉える考え方である。

不安症やPTSDでは、脅威を検出する扁桃体・サリエンス系、身体感覚を表現する島皮質、文脈記憶を担う海馬、内的物語を形成するDMN、反応を調整する前頭前野の相互作用が重要になる。

アルツハイマー病では、後部帯状皮質、楔前部、角回、海馬など、後方DMNと記憶ネットワークが早期から障害される。近年は、アミロイドβによる過剰な神経活動や結合が、ネットワークに沿ったタウ病理の伝播を促す可能性も示されている。ネットワーク異常は神経変性の結果であるだけでなく、病理を拡大する経路にもなり得る。

平均的な脳から「その人の脳」へ

これまでの脳画像研究では、多数の被験者の画像を平均し、標準的なネットワーク地図を作成してきた。しかし、DMN、サリエンス・ネットワーク、制御系の位置、形、大きさには、無視できない個人差がある。 2024年には、9,900人以上、5万3,000枚以上の個人別ネットワーク地図を集めた精密機能アトラスが発表された。個人別ネットワークを用いると、平均的な地図を当てはめる方法よりも、認知機能との関係を再現しやすいことも示されている。

さらに、個人のネットワークを安定して測定するには、従来の5～10分程度の撮像では短すぎる可能性がある。2025年の研究では、認知機能や症状の個人差を予測する目的では、20～30分程度の撮像が効率的であると報告された。

精神医療が目指すべきものも、「うつ病患者の平均的な脳」を探すことから、「この患者のネットワークは、どこにあり、どのように変化しているのか」を調べる方向へ移りつつある。

脳内ネットワークは診断に使えるのか

現時点では、安静時fMRIだけを用いて、個人のうつ病、統合失調症、不安症などを確実に診断することはできない。

DMN、サリエンス・ネットワーク、注意系、皮質下系の異常は、複数の精神疾患に共通して現れる。同じ診断名の患者でも、年齢、症状、病期、薬物療法、睡眠、覚醒度によって結果が異なる。また、機能的結合の値は、体動、呼吸、心拍、解析手法によっても変化する。

したがって、「うつ病ではDMNが高い」「統合失調症ではSNが低い」といった単純な説明はできない。重要なのは、どの領域間の結合が、どの症状、どの状態、どの時間帯で変化しているかである。

一方、治療反応の予測では、将来性のある結果が報告され始めている。2025年の研究では、治療前の全脳機能的結合から、認知行動療法、SSRI、支持療法後の抑うつ、不安、心配、反芻、感情調節の変化を、診断横断的にある程度予測できた。

まだ実用化できる精度ではないが、脳内ネットワーク研究は「何の病気か」を判定する技術よりも、「どの症状が、どの治療によって改善しやすいか」を考える技術として発展する可能性がある。

精神医療の新しい標的

脳内ネットワーク研究が目指すのは、脳画像上の異常を見つけることだけではない。

個人別のネットワーク地図をもとに、経頭蓋磁気刺激法の刺激部位を選ぶ。深部脳刺激療法によって、特定の回路を調整する。リアルタイムfMRIニューロフィードバックによって、患者自身がネットワーク活動を変化させる。薬物療法や心理療法によって、ネットワークの柔軟性がどのように回復するかを縦断的に測定する。 こうした方向が、今後の精神医療では重要になる。

ただし、治療目標はネットワークを単純に「正常化」することではない。同じ人でも、休息、集中、対人交流、睡眠、危険への対応では、望ましいネットワーク状態が異なる。必要なのは、ある一つの結合状態に固定することではなく、状況に応じて適切な状態へ移行できる柔軟性を回復させることである。

おわりに　〜心とはネットワークの移り変わりである

デフォルトモード・ネットワークは、記憶、自己、意味、未来を統合し、私たちの内的世界を構成する。 しかし、心を生み出すのはDMNだけではない。

サリエンス・ネットワークが身体内外の重要な変化を検出し、前頭頭頂制御系が思考と行動を調整し、注意系が外界を選択する。さらに、視床、線条体、小脳、脳幹、内受容感覚系、覚醒系が、脳全体の状態を支えている。

心とは、脳のどこか一か所に存在するものではない。内界と外界、記憶と現在、自己と他者、認知と身体の間を、複数のネットワークが行き来する過程そのものである。

そして精神疾患とは、その動きが失われ、特定の思考、感情、身体状態、意味づけから離れにくくなった状態と考えることができる。 精神医療の新しい標的は、一つの脳領域でも、一つの神経伝達物質でもない。それらを結びつけ、分離し、状況に応じて組み替える脳内ネットワークの柔軟性なのである。

参考文献