音楽は人間だけのものじゃない！アシカのロナンが覆す「リズム感」の常識

 さまざまな動物種がリズムやビートといった音楽の要素を認識し、それに基づいて行動できるかを調べる「生物音楽性」の研究は、生物学と心理学が交差する、非常に興味深い分野です。今回、ビートに合わせて頭を振る能力で世界的に有名になったUCサンタクルーズのカリフォルニアアシカ、ロナンが、再び研究の舞台に登場しました。彼女のリズム感は人間と同じくらい、あるいはそれ以上に正確であることを示す新しい研究が発表されたのです。

ロナンが初めて世界の注目を浴びたのは2013年のこと。彼女がビートに合わせて頭を振るだけでなく、聴いたことのないテンポや音楽にも動きを合わせることができると、大学のロング海洋研究所の研究者たちが報告したのがきっかけでした。そして今回、Nature誌の「Scientific Reports」に5月1日に掲載された新たな研究では、ロナンのビートへの同調が人間と同等かそれ以上に優れており、ビートを刻むタスクを遂行する一貫性においては人間を上回ることが示されました。 

研究チームは、ロナンの「頭を振る」というビートへの反応方法に合わせるため、UCサンタクルーズの学部生10人に、打楽器のメトロノームのビートに合わせて好きな方の腕を滑らかに上下させるよう依頼しました。テンポは112、120、128 bpm（1分あたりの拍数）の3種類が用意され、ロナンは112と128 bpmのテンポはこれまで経験したことがありませんでした。 

この研究の筆頭著者であるピーター・クック博士（Peter Cook, PhD）によると、ロナンが最も練習を積んだ120 bpmのテンポでは、彼女は平均してビートからわずか15ミリ秒の誤差でタイミングを合わせていました。ビートごとのタイミングのばらつきも約15ミリ秒です。ちなみに、人間がまばたきするのにかかる時間は約150ミリ秒。ロナンの精度がいかに高いかがわかります。

 「彼女は信じられないほど正確です。周期ごとのばらつきは、まばたきの約10分の1にすぎません」と、UCサンタクルーズ海洋科学研究所の長年の研究者であり、ニューカレッジ・オブ・フロリダの比較神経科学者でもあるクック博士は語ります。「5ミリ秒早く合わせることもあれば、10ミリ秒遅れることもありますが、基本的には何度も何度もリズミカルな的の中心を射抜いているのです。」

研究者たちは、ロナンが完全に自らの意思で実験に参加していることを強調します。彼女は餌を制限されたり、参加しないことを選んだ場合に罰せられたりすることはありません。各セッションは、彼女が指定された台の上に乗り、リラックスして実験開始を待つところから始まります。準備が整うと、彼女自身が所定の位置につき、準備完了の合図を送ります。もし途中でやめたくなれば、いつでも自由にプールに戻ることができ、何のお咎めもありません。

ロナンは2008年に野生で生まれましたが、栄養失調で繰り返し座礁しました。3度の座礁の後、2009年にはハイウェイ1号線を歩いているところを発見され、ついに規制当局から野生復帰は不可能と判断されました。そこで2010年にUCサンタクルーズが彼女を迎え入れ、ヒレアシ類研究所の永住メンバーとなったのです。

UCサンタクルーズの研究科学者であり非常勤教授でもあるコリーン・ライクマス博士（Colleen Reichmuth, PhD）が率いるこの研究所では、協力的な訓練方法を用いて海洋哺乳類の行動と生理を研究しています。ロナンを含む在籍動物たちは、学習と記憶、感覚生物学、潜水生理学など、水陸両生である彼らの内なる世界を探る幅広いプロジェクトに参加しています。

つまり、ロナンは毎日リズムの練習ばかりしているわけではないのです。チームの推定では、過去12年間で彼女が参加したリズム練習は、それぞれわずか10〜15秒のものを約2,000回。他の研究に集中している間、これらのセッションが何年も行われないこともありました。

「彼女が過剰に訓練されたわけでは決してありません」とクック博士は言います。「現実的に、彼女が私たちのもとに来てから触れてきたリズミカルな刺激の総量を足し合わせても、おそらく一般的な1歳児が聴いてきた量よりもはるかに少ないでしょう。」

ロナンの最初の研究は、タフツ大学のアニ・パテル博士（Ani Patel, PhD）らが、ペットのオウム「スノーボール」がバックストリート・ボーイズの曲に合わせて自発的に「踊る」ことを研究したことに触発されたものでした。人間とオウムはどちらも音声模倣を行うため、このオウムの研究は、音楽に合わせて動くためには音声学習を支える脳の変化が必要だという理論につながりました。

アシカは新しい発声を学習する能力を示さないため、ロナンの2013年の研究は、この音声学習仮説に異を唱えるものとして大きな話題を呼びました。しかし、その研究発表後、生物音楽性の分野の著名な理論家たちの一部は、彼女のパフォーマンスは人間ほど正確で信頼性が高くないと主張しました。

彼らは、ロナンが人間と全く同じことをしているわけではないかもしれず、したがって、リズムを知覚しそれに合わせて動くために同じ生物学的メカニズムに依存しているとは言えないと示唆しました。これがきっかけとなり、クック博士とライクマス博士は、ロナンの能力が向上したかどうかを確かめ、同じ音を使った同様のタスクを行う人間と彼女のパフォーマンスを比較するため、再びロナンをテストすることにしたのです。

新しい研究で報告された通り、彼らが発見したのは、ロナンがテストしたすべてのテンポで、より正確かつ一貫していたということでした。UCサンタクルーズの学生たちとの直接対決でも、彼女は全く引けを取りませんでした。研究著者たちはさらに、学生たちのパフォーマンスを用いて、1万人の人間が同じリズミカルな行動を行った場合の理論上のパフォーマンスをモデル化しました。

そのモデルに基づくと、ロナンはビートを刻む信頼性において、上位1%に位置していました。

現在、体重170ポンド（約77kg）、16歳になったロナンは、飼育下のメスアシカとして「成熟し、全盛期を迎えている」とチームは言います。10年以上にわたって日々を共に過ごす中で、研究者たちはロナンと非常に深く心を通わせるようになりました。彼女が知的であると同時に、陽気な性格であることも知っています。そして私たち人間と同じように、彼女のパフォーマンスも練習によって向上します。

「この研究の最も重要な成果の一つは、成熟と経験が重要であるという事実です」とライクマス博士は言います。「これは単なるリズミカルな能力のテストではありません。彼女の認知行動と、時間をかけてそれを記憶し、洗練させていく能力を反映しているのです。」

 もう一つ、ロナンはうまくやりたいと自分でも思っています。彼女がテスト台に乗るのは、毎回彼女がそうしたいからです、とライクマス博士は説明します。もしロナンの気分が乗らなければ、その日のテストはありません。「彼女には意欲があります。彼女にとって、それは自分が勝ち方を知っているゲームなのです」とライクマス博士は言い、「そして、それに付いてくる魚も気に入っています」と付け加えました。

ロナンの波及効果 

ロナンの研究の進展は、科学界に広範な影響を与え、比較認知研究の発展に貢献しています。熱心で好奇心旺盛な孤児のアシカから、リズム知覚研究の重要人物へと至る彼女の道のりは、あらゆる期待を上回るものでした。彼女の能力は、どの種がリズムを知覚し生み出すことができるかについての既存の定説に挑戦し、動物の認知能力に関する研究に新たな扉を開いています。

まぐれではない

 ロナンの物語は、一頭のアシカだけの話ではありません。クック博士がよく聞かれる質問に、「なぜ犬は踊れないのか？」というものがあるそうです。私たちの伴侶である犬は頻繁に音楽に触れていますが、ロナンのようにリズミカルな動きで応えるようには見えません。クック博士は、自身の問いを投げかけることでそれに答えます。「明確にリズムに基づいた方法で犬にダンスを教えようとする人が、どれだけいるでしょうか？」

その答えは、「多くはない」です。「犬が踊れないと言うなら、それを経験的に評価しなければなりません。犬にリズミカルな動きに対する非常に正確なフィードバックを何度も受ける機会を与え、彼らがどうするかを見る必要があります」とクック博士は言います。「十分な時間をかければ、ボーダーコリーにロナンがするようなことをさせることができないとしたら、私は非常に驚くでしょう。」

しかし、これは動物に余興としてクールな芸を教えるということではありません。クック博士や世界中の彼のような研究者たちがより深く理解しようとしているのは、認知の進化、パターン認識の普遍性、そして人間とそれ以外の動物の脳が周囲の世界を処理する複雑な方法なのです。

「ロナンの新しい研究は、これらの問題を評価する上で、経験、成熟、そして管理された実験室環境での非常にきめ細かい訓練の重要性を浮き彫りにしています」とクック博士は結論付けています。

この論文の共著者には、クック博士とライクマス博士の他に、UCサンタクルーズ海洋科学研究所とニューカレッジ・オブ・フロリダに共同で所属する研究者のカーソン・フッド（Carson Hood）とアンドリュー・ラウズ（Andrew Rouse）が含まれています。

[News release] [Scientific Reports article]