脳は感情を「六角形の地図」で整理している可能性
うれしさや怒り、悲しみや驚きなど、私たちの感情は一日のうちでもめまぐるしく入れ替わります。
自分でもうまく説明できない気持ちになることもあり、感情は人間のなかでも特につかみどころのない部分に思えます。
ところが心理学では、こうした感情にも意外なほど整った並び方があると、何十年も前から考えられてきました。
それなのに、その並びを脳がどんな形で覚えているのかは、よく分かっていませんでした。
そこで米国の研究チームは、脳が空間の中で自分の居場所をつかむときの仕組みに目をつけました。
感情の整理にも、同じ仕組みが使われているのでしょうか?
研究の詳細は、米エモリー大学らにより、2026年11月2日付で学術誌『PLoS Biology』に掲載されました。
心地よさと高ぶりの2本の軸で描く「感情の地図」
まず、心理学者が感情をどう並べてきたかを見てみましょう。
長く使われてきたのは、感情を2本の物差しで測るやり方です。
1本目は、その気持ちが心地よいか不快か(感情価)です。
2本目は、その気持ちが心を落ち着かせるか、高ぶらせるか(覚醒度)です。
たとえば満ち足りた気分と興奮は、どちらも心地よい感情ですが、高ぶりの強さはまったく違います。
反対に怒りと大喜びは、どちらも強く高ぶる感情ですが、心地よさでは正反対の端にいます。
この2本を縦と横に置くと、感情を1枚の平面に並べた「地図」ができあがります(感情の円環モデル)。
では、脳はこの地図をどう持っているのでしょうか?
ヒントになったのは、空間の地図を作る神経細胞の研究でした。
2005年にラットで初めて見つかった「格子(こうし)細胞」は、動物が特定の場所を通るたびに活動する神経細胞です。
1つの細胞が活動する場所を地図に打っていくと、正三角形をすき間なく敷きつめた網目が現れます。
言いかえると、ある六角形の中心と6つの角にあたる場所で活動し、その形があたり一面でくり返されるのです。
活動する場所の並び方が少しずつ違う細胞が集まることで、脳は「いま自分がどこにいるか」を測る座標を手に入れています。
格子細胞を見つけたエドバルド・モーザー氏とマイブリット・モーザー氏の研究を、ノルウェー科学技術大学(NTNU)が紹介した動画です(英語)。
動画: NTNU「Edvard and May-Britt Moser: A journey into entorhinal cortex」(YouTube)
さらに先行研究では、目で見た物の概念や選択肢の価値のような、形の無い情報でも似た網目の活動が見つかっていました。
感情が2本の軸の地図に並ぶのなら、脳はそこにも同じ網目を使っているのではないか。
これが、今回の研究チームが確かめようとした問いです。
顔の写真と文字、違う入口から見ても脳は同じ網目を描く?
研究チームは、米アトランタ周辺に住む健康な大人に参加してもらいました。
狭い装置が怖くなって途中でやめた人と、頭の動きが大きすぎた人を除き、分析したのは18人です。
参加者は脳の活動を測る装置(fMRI)の中で、感情が移り変わっていく様子を見ていきます。
1つ目の課題は、人の顔の写真を使ったものです。
同じ人物のある表情が、5秒かけて別の表情へゆっくり変わっていく動画を見るのです。
表情は喜び・驚き・怒り・恐れ・悲しみ・嫌悪・無表情の7種類で、26人分の写真が使われました。
2つ目の課題は、言葉を使ったものです。
「買い物」「森」「学校」「天気」など8つの場面ごとに、対話型AIのChatGPT-4oを使って、感情に結びつく言葉の候補を作らせました。
そこから人の評価で選び抜いた126の言葉を、2.5秒ずつ2つ続けて見せ、感情の移り変わりを作りました。
どちらの課題でも、見終わった後に「心地よさ(または高ぶり)は上がったか、下がったか、変わらないか」をボタンで答えます。
どちらを聞かれるかは答える直前まで分からないため、参加者は両方の変化を追い続ける必要がありました。
つまり参加者は、感情の地図の上をある点から別の点へ、さまざまな向きに「歩かされた」ことになります。
その結果、脳の前方の下側、真ん中寄りにある領域(腹内側前頭前野:ふくないそくぜんとうぜんや)で、はっきりした規則性が見つかりました。
地図の上をどの向きに進むかによって、この領域の活動が強まったり弱まったりしていたのです。
しかもその強弱は、進む向きが60度回るごとに同じ形でくり返されていました。
時計の文字盤で言えば、針が2時間分回るたびに、活動の強まる向きがめぐってくる計算です。
1周を6つに分けるこのくり返しは、格子細胞が空間で見せる六角形の網目と同じ特徴です。
さらに、この六角形の信号は、顔を見たときにも言葉を読んだときにも同じように現れました。
顔の写真と文字では、目に入る情報はまったく違います。
それでも同じ網目が出たことから、この領域は見た目ではなく、感情の意味どうしの位置関係を表していると考えられます。
脳は喜びや怒りを、空間の地図と似た網目の上に並べていた可能性があるのです。
1回ごとの答えを予測できたのは「網目」ではなく「距離」の信号だった
では、この六角形の網目は、参加者の答えそのものを決めていたのでしょうか?
研究チームが調べると、網目の信号の強さは、参加者がどう答えたかによって変わりませんでした。
1回ごとの答えをよく予測したのは、同じ領域にある別の信号でした。
それは、地図の上で出発点の感情と到着点の感情がどれだけ離れているかを表す信号です。
網目の信号と距離の信号では、答えとの結びつき方が違っていたことになります。
ヒト以外の霊長類で脳の活動を直接記録した先行研究でも、この領域で似た分かれ方が報告されていました。
網目の信号と選択に関わる信号が、別々のタイミングで現れていたのです。
研究チームは、この領域が感情の地図の「骨組み」を保ち、その時々に必要な判断を支えているのかもしれないと考えています。
ただし今回の課題では、心地よさと高ぶりを一度に組み合わせて考える必要はありませんでした。
そのせいで網目と判断が分かれて見えた可能性もあると、研究チームは注意を促しています。
両方の軸をまとめて考えないと答えられない課題で、改めて確かめる必要があります。
ほかにも残された課題があります。
まず、参加者は18人と小規模です。
そこで研究チームは、参加者の中から12人だけを選び直して分析する作業を、1万回くり返しました。
すると99.8%を超える割合で、同じ六角形の効果が検出されました。
12人しかいなくても見逃しにくいほど、効果がはっきりしていたということです。
また、fMRIは脳の活動を外から測る方法なので、この領域が感情の整理に欠かせないとまでは言えません。
1つ1つの神経細胞が、ラットの格子細胞のように網目の形で活動しているのかも、まだ分かっていません。
さらに、この網目が表していた感情の地図は、参加者どうしでおおむね共通していました。一人ひとりの評価に合わせた地図を使うと、この領域の反応は共通の地図ほどうまく説明できませんでした。
研究チームは、個人の評価にはばらつきや測り方の誤差が入りやすい点を挙げています。そのうえで、個人ごとの網目を確かめるには、より細かい測定やくり返しの測定が必要になるかもしれないとしています。
また研究チームは、今回の結果は、感情の知識はその場その場で作られるのではなく、長い経験から学んだ規則として蓄えられているという見方と合う、と述べています。
網目が感情の移り変わりの経験から作られるのなら、どんな移り変わりを多く経験してきたかによって、六角形の信号にも人それぞれの違いが生まれるかもしれない、と研究チームは考えています。
誰かの笑顔がふっと曇るのに気づくとき、脳は居場所をつかむのと似た六角形の網目で、その変化をたどっているのかもしれません。
参考文献
The Human Brain May Organize Emotions Using a Hexagonal Grid (ScienceAlert)
https://www.sciencealert.com/the-human-brain-may-organize-emotions-using-a-hexagonal-grid
元論文
Emotion knowledge is structured in a grid-like coordinate system in the human ventromedial prefrontal cortex
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003795
ライター
山下 浩介: むずかしい研究を、なるべく分かりやすく伝えたい。専門の言葉はふだんの言葉に置きかえて、身近な例で例える。それで「わかった」「楽しかった」と言ってもらえたら嬉しいです。
好きなのは、通学路や台所や日常の中にある科学。眠っているあいだに記憶が整理される話や、虫の鳴き方に意味がある話のように、読み終わったあとに誰かへ話したくなる研究を探しています。
編集者
ナゾロジー 編集部