心の中で数えるとき、瞳孔は開かなかった。声に出すと3つの実験すべてで開き、頭の中の言葉は声より「覚醒」が低いと分かった

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頭の中で「1、2、3」と数えるとき、声に出して数えるときと同じことが脳で起きているのでしょうか。心の中で言葉を使うことを「内言（ないげん）」、声に出すことを「外言（がいげん）」と呼びます。脳の画像研究では、内言が外言と一部重なる言語のネットワークを使うことが分かっていました。けれど、そのとき脳がどれくらい「目覚めた」状態にあるのかは調べられていませんでした。筑波大学の桑水隆多、立命館大学の渡部綾一、京都大学の森口佑介らの研究グループは、これを瞳孔の大きさで測りました。論文は2026年10月9日に iScience に載り、筑波大学が10月15日に発表しています。

瞳孔は覚醒の「メーター」になる

瞳孔は暗いところで開き、明るいところで縮みますが、明るさが同じでも、集中したり、驚いたり、体を動かしたりすると大きくなります。脳幹から全体へ広がる覚醒のしくみ（ノルアドレナリンを出す青斑核などの働き）が、瞳孔を動かす筋肉にもつながっているためです。心理学や神経科学では、瞳孔の直径を「脳がどれくらい覚醒しているか」の指標として長く使ってきました。今回の研究が瞳孔を選んだ理由はもう一つあります。声を出している最中でも、カメラで非接触のまま1秒より細かく測れることです。脳波や MRI は、しゃべると雑音が入ります。

心の中で数えるとき、瞳孔は開かなかった。声に出すと3つの実験すべてで開き、頭の中の言葉は声より「覚醒」が低いと分かった

3つの数え方で、声と心の中を比べる

参加者は日本語を母語とする健康な大学生・大学院生で、解析に残ったのは3つの実験を合わせて80人です（実験1が23人、実験2が27人、実験3が30人）。課題はどれも「数える」ことです。画面の指示に従い、30秒の休みのあと45秒間、次の3つのどれかを行います。「何も考えない」「声に出して数える」「心の中で数える」。この3つを1組にして3組、順番はランダムです。数える速さは指定せず、自分のテンポで数えます。終わったあとに「いくつまで数えたか」を答えてもらい、声に出したときと心の中で数えたときの到達数がよく一致していたことから（相関係数は3実験とも0.85以上）、参加者が本当に心の中で数えていたと判断しました。

3つの実験は、数え方の難しさが違います。

実験1：「1、2、3、4……」と、ふつうに数える。
実験2：「ネコが1匹、ネコが2匹……」のように、助数詞つきの句で数える。ボール（個）や本（冊）でも行う。言葉の変化が増え、言語としての負荷が上がる。
実験3：「1、3、5、7……」のように、2・3・4とびで数える。作業記憶と注意を使う、いちばん負荷の高い課題。

瞳孔の直径は、休みの後半15秒を基準にして、課題中にどれだけ変わったかで評価します。

声に出すと開き、心の中では縮んだ

研究グループは、内言も外言と同じように瞳孔を開くだろうと予想していました。結果は違いました。

声に出して数えた場合は、3つの実験すべてで瞳孔が開きました。これがこの研究でいちばんはっきりした結果です。一方、心の中で数えた場合は、実験ごとに反応が変わりました。実験1のふつうの数え方では、瞳孔は休んでいるときより縮みました。「何も考えない」条件より小さくなったのです。実験2の助数詞つきの数え方では、休んでいるときと差がありませんでした。実験3のとび数えでは、心の中で数えても瞳孔は開きました。ただし、どの実験でも、心の中で数えたときの瞳孔は、声に出したときより小さいままでした。

つまり、心の中の言葉は、同じ内容を声に出すときより覚醒が低い言語活動だった、ということです。内言の反応が「縮む・変わらない・開く」と変わったのは、課題の難しさに応じて覚醒が上がったためだと研究グループは解釈しています。難しいとび数えになって初めて、心の中で数えるだけでも瞳孔が開いたわけです。

声に出してとび数えすると、激しい運動並み

実験3で声に出してとび数えしたときの瞳孔の開きは、約0.4ミリメートルが10秒以上続きました。論文によれば、これは過去の瞳孔研究で報告された値と比べて大きく、最大酸素摂取量の80%ほどの強度で自転車をこいでいるときに報告された反応と同じくらいだそうです。しゃべりながら頭を使うことが、体にとっては激しい運動に近い覚醒を伴っている、と研究グループは書いています。

なぜ声に出すとこれほど覚醒が上がるのか。論文は、発声には口や喉の筋肉を動かす運動の実行、呼吸の変化、自分の声を聞いて確かめる感覚のフィードバック、注意の集中が一度に関わるためだと説明します。これらはどれも脳幹の覚醒系を動かします。心の中で数えるときは、運動や呼吸の変化がないぶん、覚醒が低く抑えられていると考えられます。

分かったことと、分からないこと

研究グループは、この結果の読み方に注意を添えています。まず、ここで調べた内言は「数を数える」という決まった作業です。ふだん頭の中で浮かぶ言葉は、感情や社会的な内容を含み、形もさまざまなので、この結果を内言全体に当てはめることはできません。次に、「何も考えない」条件は、本当に何も考えていないことを確かめたわけではなく、あくまで指示に従った比較用の条件です。さらに、覚醒の指標は瞳孔だけで、脳波や心拍などと組み合わせた検証はこれからです。実験ごとに男女の比率も違っています。

それでも、声に出す言葉と心の中の言葉が、脳の覚醒という面で違う状態にあることを、同じ課題の中で直接比べて示した点が、この研究の主な成果です。筑波大学は、幼児期に頭の中の言葉が育っていく過程を調べる手法として、またスポーツで自分を鼓舞したり落ち着かせたりするときの言葉の使い分けを理解する手がかりとして使えると説明しています。緊張をほぐしたいなら心の中で、気合いを入れたいなら声に出して、という使い分けに科学的な裏づけがつくかどうかは、今後の研究次第です。

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