心拍の計測と識別における個人差の脳構造相関：ボクセルベース形態計測研究

心の鼓動を聴く

ほとんどの人は、試験前や初デート、恐い映画を観ているときなど、心臓が急にドキドキする瞬間を経験しています。こうした内的な信号を非常に明瞭に感じ取る人もいれば、ほとんど意識しない人もいます。身体内部で何が起きているかを感じ取る能力は内受容（インテロセプション）と呼ばれ、感情、ストレス、睡眠、精神的健康といった領域とますます結びつけられています。本研究は単純だが重要な問いを投げかけます：自分の心拍を感じる能力の個人差は、どのように脳の構造に反映されるのか？

心拍を感じる二つの方法

研究者たちは、人が心拍をどれだけ正確に知覚できるかを調べるために、一般的に二つの実験課題を用いています。心拍計数課題では、被験者が静かに自身の身体に集中し、脈を触らずに短い複数の区間で自分の心拍数を推定します。この課題の成績は、内部信号をどれだけ正確に追跡できるかの指標とされます。一方、心拍識別課題では、心拍ごとに慎重に遅延を調整した音を再生し、それぞれの音列が自分の心拍と同期しているかどうかを判断させます。この二つ目の課題は、胸で感じる感覚と聴覚情報を照合するような性質があり、単に一般的な心拍数の知識に基づいて推測する可能性を減らします。

安静時の脳を走査する

本研究では、138名の健康な若年成人が両方の心拍課題を実施し、その後、高解像度の脳スキャンを受け、局所的な灰白質量、つまり脳の異なる領域に存在する組織量を測定しました。研究者たちは、身体内部の状態を感知するのに重要だと考えられる領域、特に前頭葉と脳内深部に折りたたまれて位置する島皮質を含むネットワークに注目しました。ボクセルベース形態計測という手法を用いて、各心拍指標で良好な成績やより一貫した反応を示した人々のどの脳領域が厚みや容積が大きいかを統計的に検討しました。

課題ごとに異なる脳の部位

二つの課題は関連しているものの、明確に同一ではありませんでした。自分の心拍をうまく数えられた人は、前頭極と呼ばれる脳の最前部により多くの灰白質を示す傾向がありました。前頭極は高次の計画やモニタリングに関与すると考えられています。一方、識別課題の重要な指標の一つ――特定の遅延を心拍と音の“一致”と一貫して判断する度合い――は、眼窩前頭皮質、島皮質の後部、および近傍の中前頭領域の大きな組織量と関連していました。これらの領域は身体信号を外界情報と統合し、身体の感覚に基づいた柔軟な評価や意思決定を支えることが知られています。

感じること自体とそれに気づくこと

研究者たちは単なる成績を超えて、より内省的な指標も調べました：心拍を数えたときの自己報告の自信が実際の正確さとどれだけ一致しているか、という“気づきの気づき”です。この指標は前頭極ではなく、多様な情報の流れを結びつける構造、具体的には島皮質の後部、視床（脳内の深部にある中継ハブ）両側、および記憶系に近い海馬傍回などと結びついていました。識別課題の別の時間関連指標は、小脳や前頭皮質・眼窩前頭皮質の一部を指し示し、これらはタイミングの微調整や感覚信号の調整に関与します。総じて、心拍を感じること、心拍が外的出来事に一致するか判断すること、そして自分がどれだけ上手いかを知ることは、重複しつつも異なる脳回路に依存していることを示唆します。

心と身体にとっての意義

この研究は、人が自分の心拍を感じ取る方法の微妙な違いが特定の脳領域に構造的な痕跡を残すことを示しています。単一の「内受容センター」があるわけではなく、基礎的な身体信号、タイミングと予測、高次の自己反省をつなぐ分散型ネットワークが存在するという考えを支持します。内部状態の感知に問題があることは、不安、うつ病、摂食障害、睡眠問題、ストレス脆弱性と結びついてきたため、これらの脳差をマッピングすることは将来的に介入の個別化に役立つ可能性があります。簡単に言えば、自分の心の鼓動をどれだけ上手に聴けるか、そしてその能力をどれだけ正確に把握しているかは、身体と心を橋渡しする特定の脳領域の大きさと構造によって形作られている、ということです。

引用: Sasaoka, T., Maekawa, T. & Yamawaki, S. Brain structural correlates of individual differences in heartbeat counting and discrimination: A voxel-based morphometry study. Sci Rep 16, 11408 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41447-w

キーワード: 内受容感覚, 心拍知覚, 脳構造, 島皮質, 感情とメンタルヘルス