山口成良先生 講義録「Hans Berger によるヒトの脳波の発見とその後の脳波学の発展」
北陸先端科学技術大学院大学 知識中講義室 2018 年 6 月 15 日

【田中】皆さまこんにちは。時間になりましたので、今日の情報科学系セミナーを始めます。
皆さまお忙しい中お集まりいただきまして、どうもありがとうございます。本日は金沢大学名
誉教授の山口成良先生をお招きして、「Hans Berger によるヒトの脳波の発見とその後の脳波学の発展」というタイトルで貴重な講演をいただきます。私は脳波をやってまだ日が浅いのですが、脳波をやると信号処理とかヒトの実験とかやるのですが、動物の脳の中で何が起きているかということに関して非常に理解が欠けているということを痛感しております。そこで自分なりに勉強したのですけれども、やはり脳波を始めた人はどういうことを考えたのか、皆さん
ご存知だと思いますが、ドイツ人の Hans Berger という人が 1929 年に論文を書かれた。その中で何をされたのかを勉強したかったのですけれども、ドイツ語で書かれているのでさすがに大変だと。調べたところ、山口先生が Hans Berger の最初の三編の論文を日本語訳してくださっている。こんなことが既にやられていたのだと、非常に驚きました。そこで、ぜひ山口先生にご挨拶して、お話を伺いたいという気持ちがわいてまいりまして、本日のご講演をお願いした次第です。イーストメディック社の栗田社長に特別の取り計らいを頂きまして、このような機会を頂きました。どうもありがとうございます。脳波がどういう経緯で発見されて、どういう風に研究を発展していくべきかを、山口先生にお話しいただきたく、このような機会を頂きました。本当に貴重な機会なので、皆さん勉強されることを願っています。それでは、山口先生、どうぞよろしくお願いいたします。

1【スライド 1】ただいまご紹介に預かりました山口です。今日ちょっと声が枯れていますので、聞き取りにくいかもしれませんけど、よろしくお願いいたします。今日は、「HansBerger によるヒト脳波の発見とその後の脳波学の発展」ということでお話し申します。

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【スライド 2】今日お話ししますのは、はじめにということと、「ヒトの脳波について」のHans Berger が、第 1 報から第 14 報、これ全部ドイツ語で発表しております。それと「ヒトの脳波」ということでまた一編出しております。そのあとの部分は私がまとめたものでありまして、脳波を記録する脳波計の発展とか、背景脳波の解析方法の発展とか、それから正常睡眠や睡眠障害研究のためのポリソムノグラフィの発展とか、てんかん診断のためのビデオ・脳波モニタリングやテレメータ法の発展、精神機能診断のための試みとしての事象関連電位の研究の発展、ということで、後は皆さんここに若い先生方がおられますので、私がアメリカに留学したときの感想を申し上げて、若い人にすこし stimulate、刺激をすればいいかなと思って終わらせることになります。ですから、3-5 は Hans Berger のしゃべっていることではなくて、
私がまとめたことであります。いま、田中先生から Hans Berger がヒトの脳波を取るのにいろ
いろ苦労されたという話がありました。

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【スライド 3】これが Hans Berger の写真です。下は Hans Berger の自筆ですけど、ここにも書きましたように、現在 CT とか MRI とか SPECT とか PET など、頭部の画像診断はいろいろ発展していますけど、それでも精神医学・睡眠学・てんかん学・神経内科学・脳神経外科では、臨床医学で補助診断として脳波を皆さん使っております。それから、脳神経生理など基礎医学的な面においても脳波を使っているということで、今もって electroencephalography、脳波の有用性は変わりなく存続していると。このヒトの脳波を発見したのが、ドイツの神経科・精神科医の教授であった Hans Berger である。まあそういうことで、お話ししたいと思います。

4【スライド 4】この「ヒトの脳波について」の第 1 報から第 14 報と、それから「ヒトの脳波」と、同じタイトルで、ドイツ語ですべて出しているのです。

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【スライド 5】この「ヒトの脳波について」の第 1 報ですね。だいたい同じ雑誌で、Arch
Psychiat Nervenkr、そういう雑誌に 1929 年が最初の報告ですけれど、それを出しております。

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【スライド 6】それで、これが最初の論文のドイツ語の文章です。この文章はですね、普通と違って、Hans Berger がかつて患者さんであった人に喋って、それを口述させた文章なので、普通の論文と違って非常に読みにくい文章ですね。初めこういういろいろ電気生理学の話がずーっと、脳波を録るまでのだれがどういうことをしたか、という苦労話をずっと書いておられます。

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【スライド 7】これを今ご紹介がありましたように、私が日本語で訳しまして、これを精神医学という雑誌に三回にわたって書いております。非常に難解なドイツ語でありまして、ノーベル賞をもらったイギリスのエイドリアン (Edgar D. Adrian, 1889-1977) も、自分の感想の中に Hans Berger のドイツ語は非常に難しいと書いておりまして、非常に難しいドイツ語ですね。まあそういう言葉を述べています。先ほど申しましたように、ずっと神経生理学の話をしていろいろ動物実験で苦労したことを書いておりますので、その話は非常に長い話を書いてありますので、そういう話をしたほうがいま田中先生の紹介のように、動物の実験の話から書いてあるのですけど、それをやっていると時間が経ってしまいますので、それは省略して、実際のヒトの脳波について、報告させていただきます。

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【スライド 8】これが最初の一人の脳波ですね。40 歳の人の脳波ということで、これが脳波で、下が 10 ヘルツの周波数ですね、それを見るたびに一つの山が 100 ミリ秒ということで書いてありますね。脳波は大体一秒に 10 くらいの周波数で来るので、一つのカーブが 100 ミリ
秒ですか、大体我々はアルファと呼んでいますけど、こういうのが認められる。このときの脳波は、脳外科の手術で、脳に穴を開けてトレパナツィオン(Trepanation)と言いますけど、その上に電極を入れてですね、穴を開けた上から記録したと、脳を手術した人の脳波の記録ですけれど。そんな面倒くさいことやるわけにいかないので、そのうちに Hans Berger は頭の上から脳波を録るということをやらなきゃいかんというわけですね。

9【スライド 9】だいたい Hans Berger が脳波の記録の時には自分の弟子とか家族を使っています。ここに Klaus というのは Hans Berger の息子さんですね。15 歳の時の脳波ということで、ここに息子さんの脳波を取っていますですね。下が先ほど言いましたように 1/10 秒です。これで見るときれいなアルファ波、ところどころ小さな波がありますけれども、これをいまベータ波と言っています。これは後第 2 報でアルファ波ベータ波、第 1 報では第 1 級の波とか第 2 級の波とか、そういうことで言っております。それは非常にわかりにくいので、第 2 報からその波をアルファ波ベータ波と分けています。

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【スライド 10】第 1 報の論文の中でですね、こういう文章を書いていますね。「私は、私によってヒトにおいてここに最初に証明された曲線に対して、Elektrokardiogramm の名前の類似で、脳波 Elektrenkephalogramm の名前を提唱したい」 英語では Electroencephalogram ですけれど、ドイツ語では Elektrenkephalogramm となっている。「私はまた実際に、ヒトの脳波を発見し、ここに最初に発表したと信ずる」と。ですから、Hans Berger はなかなか自信家ですね。自分が初めてヒトの脳波を発見したということを言っているわけですね。この文章を書くときは非常に気分が高揚して書いたのだろうと思いますね。ヒトの脳波を発見したのが私であると、そしてそれを発表したのだということを書いているわけです。

11【スライド 11】次、第 2 報に行きます。

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【スライド 12】第 2 報を書くとだいぶ慣れてきまして、これがアルファ波とベータ波ですね。Hans Berger はいつも脳波と心電図、そして 1/10 の波と一緒に記録していますね。というのは、初め脳波を発表したとき、あれは心電図が modify して出てきたものじゃないかとか、脳の振動じゃないかとか、はじめ誰も脳波を信じていなかったので、それを証明するために、心電図じゃないと。これは心電図ですね。まあそういうことの証明をするためにいろいろ苦労しているわけです。で、ここに略語としてですね、最初の波、erster Ordnung というのは最初の波ということで、アルファといいますね。二番目の波、ドイツ語で zweiter Ordnungといいますけど、これはベータ波。こういう風にして、自分はアルファ波ベータ波という言葉を使った。ですから、今も使われているアルファ波とベータ波という言葉は、Hans Berger が命名した名前ですね。それから Elektrenkephalogramm という名前もあんまり長いので、心電図の ECG と同じように、EEG と略称すると書いてありますね。アルファ波の長さは 120 ミリ秒
で、ベータ波は 30 から 40 ミリ秒で、アルファ波は 10 ヘルツくらい、ベータ波はそれより速い波ということで、書いてあります。

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【スライド 13】これはですね、アルファ波があるとことに、B のところにガラス棒でその人の手背を接したのですね。皮膚の刺激、知覚刺激ですね。アルファ波が消えて、それをやめると出てくるのですけれども、アルファ波が小さくなっているような、昔は alpha blocking、今は alpha attenuation といいますけど、こういうことは感覚刺激で起こるとか、一番基本的なのは目を開けたときに、アルファが消滅しますですね。それから音でも、後で出てきますけど計算したときとか、まあそういうことで起きる。alpha attenuation が起きるかどうかということでその人の意識状態が清明なのかそれともウトウトしているのか、すぐわかるわけですね。こういうことを初めて Berger が見つけたわけです。これは臨床的にも知覚刺激によってalpha attenuation が起きる、もし起きなかったら、少し寝ているかということが言えるわけ
ですね。

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【スライド 14】次に第 3 報に行きます。

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【スライド 15】脳波自体が、これは原著からコピーしたので汚いですけど、これ、クロロホ
ルムですね。大脳皮質を麻酔する麻酔薬で、動物を眠らせるというときにクロロホルムを使います。これは、クロロホルムを使う前にはアルファが出ていると。クロロホルムで麻酔したときにはこうしてアルファが消えるという、でクロロホルムの麻酔をやめるとまたアルファが出てくると。このように大脳皮質をして麻酔をかけるクロロホルムと、脳幹に作用する麻酔薬ではアルファの振幅がかえって大きくなるということで、こういう大脳皮質を麻酔する薬は脳波を減弱させるという、それが切れるとまた出てくるという、これは臨床的にも使えるわけですね。

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【スライド 16】てんかんの人の脳波というのは、先ほどのような 10 サイクルですね、10 ヘル
ツの波はあまりなくて、こういう遅い波、シータ波といいますけれども、速い波がベータ波、その次がアルファ波、だんだん遅くなってシータ波、さらに遅くなるとデルタ波といいますけ
れども、一秒に 4 から 7 ヘルツくらいのをシータ波といいますけれども、てんかんの患者さんにはこういうのが出てくると、これは臨床的にも使われますね。この人がてんかんの患者さんであったかどうかというとき、こういう波が出てくると、過去にてんかん発作があったのではないかということが、ある程度想像できるわけですね。そういうことで、シータ波を見つけた
ことも有効なことだと思います。Hans Berger はアルファとベータは言いましたけれども、シータとかデルタという言葉は使わない、シータとかデルタという名前は他の人がつけたわけで、Hans Berger はこれはアルファ波が長引いたということで、そういう表現でやっています。

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【スライド 17】次、第 4 報ですね。第 14 報まであるのですけど、全部しゃべるとものすごく時間がかかるので、いいところだけ見ていきます。

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【スライド 18】これも自分の娘、エルゼという娘を使ってですね、ここで 196/7 という問題を解くわけですね。ここで刺激を始めたと、これは脳波で、これはオシログラムで振幅を大きくしたものです。ここで答えが正答した場合ですね、28 という答えが出てきたときに、初めて脳波が出てくると。ですから、計算をするとアルファが消えて、そして計算が終わるとアルファが出てくるということですね。これは普通我々も患者さんを録っているときに、脳波録ってですね、光とか音だけじゃなくて、計算させることがありますね。計算させるとこの例のように、アルファの振幅が減衰して、それから答えが出てくると初めてアルファがまた出てくると。傑作なのは、これと同じことをアインシュタインにさせたのですね。アインシュタインにさせたところ、全然こういう脳波の変化は起らなかった。計算は簡単すぎて、我々がやる足し
算・引き算・掛け算・割り算ではアインシュタインはなんの反応もしなかった。あるときに反応したのですね。反応したのでアインシュタインに訊いたところ、この前の実験で僕は間違ったことをしたということを思いだしたときに、計算している間に前の実験でミスしたことを思い出して、それが出てきたと。アインシュタインの脳はいつも働いていたと。面白い逸話が書いてあります。まあそういうことです。
19【スライド 19】次は第 5 報ですね。

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【スライド 20】これは産まれたばかりの赤ちゃんの場合にはこういうフラットな波ですね。
Zehn Tage とあるので産まれて 10 日目です。ある程度経つと徐派が出てきて、半年くらい経
つと遅い脳波ですけどシータ波が出てくる。産まれたばっかりの赤ちゃんから脳波が出てくるまで、そういうのが書いてあります。産まれてくる前の胎児から脳波を取った人もいますけれ
ども、胎児の脳波は私記憶を無くしたので、それがどういう脳波だったか。お母さんの腹の中に電極入れるわけじゃないのですけど、お母さんの腹の上に電極を置いて胎児の脳波を測っている人もいました。アルファが出てくる前に、シータとかデルタとか遅い波があることがわか
りました。

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【スライド 21】次、第 8 報のところで見ます。

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【スライド 22】これはですね、先ほど麻酔薬の話をしましたけれども、エビパンという、脳幹ですね、視床とか、そういうところの麻酔薬。脳幹に利く麻酔薬を入れるとこういう徐波がでてくるわけです。先ほどクロロホルムの時には徐波がなくて脳波がフラットになりますけれ
ども、脳幹の麻酔薬は徐波がでるわけですね。ですから、その人が麻酔で寝ているときの脳波を見て、クロロホルムの麻酔か、エビパンなどの脳幹の麻酔かがわかるわけです。こういう徐波が出てくるときには、脳幹の麻酔薬ということが、脳波を見て判断できることになります。

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【スライド 23】次、第 9 報であります。

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【スライド 24】ちょっと飛ばしまして、これはですね深呼吸をさせたとき、一番上は呼吸曲
線ですね、そうするとやはり徐波がでてくる。これは臨床でも普通の脳波を取っているときに、患者さんに三分間深呼吸してもらい、デルタの異常波が出てくるかどうかを診断します。
深呼吸による脳波の変化も非常に大事だということになります。これは真性てんかんの患者さんですね。こういう方に深呼吸させると徐波が出てくるということが書いてあります。

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【スライド 25】次、終わりの第 14 報です。

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【スライド 26】これはてんかんの発作で、てんかんの発作は強直、初め硬くなって、それから手足をバタバタと、いわゆる間代発作ですね。てんかんの初めの強直性痙攣と間代性痙攣が起きたときの記録がしてあります。まあそういうことで、てんかんの実際の発作を記録中に起こしたのでしょうね。その時の脳波を書いてあります。

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【スライド 27】いままでの第 1 報から第 14 報までは「ヒトの脳波”について”」という言葉がついていたのですけれども、それが終わって 1938 年に「ヒトの脳波」という、まとめて 20
ページほどの短い論文を書いております。

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【スライド 28】その中に初めて、これが目をつぶっているときですね、アルファが。これは目を開けたときにアルファがなくなったということが書いてあります。ここには、目をつぶっているとき(geschlossenen Augen)、下の方が目を開けているとき(geöffneten Augen)、目をつぶっているとき、目を開けたとき、いままでの 14 報にこれが書いていなかったのですけれ
ども、どうしてこういう脳波を取るときの目を開けるという刺激を与えなかったのか、ちょっと私も不思議ですけれども。我々普通脳波を取るときには、目をつぶってさせますね。それで、目を開けたときにはこういう速い波になるかどうか、さきほど言いました alphaattenuation が起きるかどうか、必ずやるのですけれども、Hans Berger は最初の論文が出てから 10 年も遅れて、こういうことを初めて書いてあります。

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【スライド 29】「ヒトの脳波について」というのが、15 編のまとめが書いてあります。1929
年に初めて脳波を発表した。脳波の成分としては、アルファ波とベータ波。それから、脳波をEEG と略したとか。感覚刺激・暗算などによって、アルファ減衰（アルファブロッキング、古い言葉で使っちゃいけないってことになっていますけど）、alpha attenuation という言葉で説明する。クロロホルムなどの皮質麻酔薬では脳波の低電位化、 エビパンなどのバルビツー
ル酸系の脳幹麻酔薬では高振幅徐波が見られる。てんかん患者の発作間歇期では、先ほど言ったデルタとかシータが見られて、発作の準備性 (Anfallsbereitschaft) を表しているのだろうと、そういうことが起きるのだろうと考察しています。これまでの 15 編を非常に要約して書いてあります。

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【スライド 30】Hans Berger の報告にはいろいろ反論がありました。これは真実ではないのではないか、脳の動きではないか、脈波ではないか、Einwand (反論) と我々言いますけれど
も、質問がでてきたのですね。それをいちいち論文の中で証明していって、そうじゃないと、
これは脳の神経細胞の電気活動であると、不撓不屈の精神でそれを証明したわけで、これはHans Berger の不撓不屈の精神を我々は学ぶべきだと思います。

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【スライド 31】これからちょっと Hans Berger が発表していないことについて、私なりにまとめたことをこれから話していきます。はじめは脳波を記録する脳波計の話ですね。

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【スライド 32】これは Hans Berger が実際使っていた脳波を記録する装置です。弦電流計ですね。弦電流計で、4 はカメラですね、下の箱の中で脳波を現像して、先ほど見せた脳波を記録しています。最初の脳波をこれで取っていたということです。昔の人は最もシンプルな脳波計を使っていた。

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【スライド 33】これは最初のヒトの脳波の、頭蓋骨をはがした Trepanation、脳の穿頭術をやった人に電極を入れてここから録っていた。左側が記録の装置ですね。Hans Berger は座った
記録はやめて、後は寝て脳波を取るということをしています。

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【スライド 34】これは左側に人が寝ていて、弦電流計、右側の方に抵抗計がありますけれど
も、そういうもので使っておりました。

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【スライド 35】先ほどの弦電流計から、抵抗計がありますですね、これはカメラですね。これで脳波を録っていたということです。

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【スライド 36】これは私が金沢大学に勤めていた時の脳波室です。椅子に座って電極を取り付けて、光刺激をするための装置があります。そしてこちらで脳波を記録する。

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【スライド 37】最初のころの脳波計ですね。まだ真空管で増幅していたころです。ここには各周波数を自動分析する周波数分析装置です。こういうことで、はじめは脳波の機械も非常に大きかったのです。

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【スライド 38】そのうちに脳波を取る患者さんのビデオを撮るためにいろいろな装置を取り付けて、これはまだ真空管の増幅器で、非常にでかいものが入っているのですね。こういう状態で中に患者さんが寝たまま入って記録しています。

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【スライド 39】今じゃハイカラなデジタル脳波計になりまして、こういうスイッチとか、実際脳波が出てくる、非常に使いやすい脳波計になっております。実際紙で記録するのですけれ
ども、それをこちらで記録します。紙が無くなった時に CD で記録したりして、今は紙無しの脳波計もあります。ポピュラーなのはこういう脳波計ですね。

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【スライド 40】背景脳波の解析方法の発展です。脳波は視覚的に解析するのですけれども、いろんな解析方法があります。

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【スライド 41】例えば脳波の電極の置き場所は国際的に決まっています。10-20 電極法といいます。電極につける番号も Fp とか F3 とか C とか、occipital とか頭頂部とか central とか
frontal とか、T というのは temporal ですね。略語でやっております。ですからわかりやすいですね。それから脳波電極に奇数と偶数がありまして、偶数は右側、右の後頭部は O2、左の後頭部は O1 です。どうして右が偶数で左が奇数かちょっとわかりませんが、日本でもそうですね、左大臣の方が右大臣より上ですから、奇数の方が高いのかもしれませんね。外国でも同じようにしたのかも、わかりませんけれども。一応このようにして、電極の取り付け方が決まっています。いちいち occipital とか言わなくても、O1 とか O2 といえばどこの脳波を録ったかということはすぐわかります。

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【スライド 42】これは我々が研究するために周波数帯を勝手につけたのですね。デルタは 2から 4、シータ 1 というのは 4 から 6、これは国際的に決まっていない、我々のほうで勝手につけた略語です。シータ 2 は 6 から 8、アルファ 1 は 8 から 10、アルファ 2 は 10 から 13、ベータは 13 から 20 と、こういう風に分けて分析したわけです。

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【スライド 43】これはトポグラフィと言いましてですね、どこにどういう帯があるかというのを見たわけで、例えば脳の図形で、先ほどのアルファ波の遅いやつ、速いやつ、こちらのほうはデルタ波ですね。これで見ますと、これは 10 ヘルツの光刺激をやって、アルファがどこに出やすいかを見たわけです。アルファは後頭部のほうに出やすいと、速いアルファは後頭部に左のところに非常にはっきりと出ているということがわかります。この脳波は私のです。被験者は私なので、こちらの方に出やすいというのがわかります。このように脳波の局在を見るという研究で見ていった。栗田さんに手伝ってもらって、いろいろやったのですけれども、被験者は私です。こうやってみると、アルファはどこにあるかとか、ベータ・シータがどこにあるかというのがわかりやすいと思います。こういう風にして解析していくのも一つの方法だと
思います。

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【スライド 44】それから私はやったことがないのですが、ロレッタ解析ということで、脳波を三次元的に求めていくということで、やはりアルファが後頭部にあるということが非常にわかりやすい。こういうのも脳波の一つの分析の方法として、ロレッタ解析というのもやられております。研究所によっていろいろな解析法があると思いますけれども、こういうのを見ていく人もおります。

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【スライド 45】次は睡眠。寝ているか起きているかを研究するためには、脳波は非常に有用ですね。非常に不思議な話ですけれども、人類がこの世に現れてきて何万年か何億年か私は知りませんけれども、その人が本当に寝ているのか狸寝入りなのかはわからなかったのですね。
今から 90 年前に初めてその人が狸寝入りか本当に寝ているかを分かるようになったのですね。あの人は狸寝入りだろうとか、本当に寝ているだろうとか、非常に長い科学の歴史において 90 年前にわかった。私も非常に不思議に思いますね。睡眠の研究はいろいろやられていま
すけど、90 年前の睡眠研究は非科学的といったら怒られますけれども、そういうものが実証できなかった、信用できなかったということになります。睡眠を調べるときには、脳波だけでは不十分だということで、いろいろな電極を取り付けてあります。

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【スライド 46】例えばですね、これは我々の病院の外来ですね。脳波、それから鼻と口からの空気の出入り、それから頤（おとがい）筋の筋電図、それからパルスオキシメーター、脚の運動、胸の運動、腹の運動、こんなものをたくさん取り付けて、睡眠のポリソムノグラフィを記録します。実際こんなに取り付けて寝られないのじゃないかと思うかもしれませんが、それは心配いりません。私も何回か被検者になりましたけれども、眠れます。かえって付けたほうが眠りやすいのじゃないかと。寝られない寝られないという医局員がいましたけれども、取り付けてあなたの睡眠を研究しようとしたら、その人は良く寝たんだ、お前の言うことは本当
か、寝られないというのは嘘かと、笑ったわけです。ですから、これだけつけて寝られないということはないです。

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【スライド 47】もうひとつですね、これを持っているのは他の大学であるかどうか分かりま
せんけど、penile tumescence monitor、なんというか、陰茎の膨張度を測る機械なのですね。陰茎の膨張度というのは、陰茎に、電極と言ったら変ですけれども、根元と前のほうに取り付けるわけですね。これで陰茎の膨張度を測るという、そういう機械です。これは日本で私が研究を始めたころ、なかったので、アメリカから penile tumescence monitor を買ってきたのですね。そうしたら、当時の医学部長から叱られましてですね、医学部長は頭が固いって言ったら怒られますけど、非常に古いので、こういう不謹慎なものを買ってはダメだと。いやこれは不謹慎ではなくて、実際に陰茎が膨張するというのを見るので、お薬で陰茎の勃起が弱くなることもあるので、それを研究すると言ったら、もう勝手にしろという感じで、アメリカから取り寄せたのです。

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【スライド 48】脳波はいろいろ機械を取り付けてみますと、ここに脳波でセントラル、頭頂部ですね、眼球運動右左、呼吸、鼻と腹部の呼吸、心電図、筋電図ということで右と左の脛骨筋、頤（おとがい）筋、それから先ほどの penile tumescence monitor ですね。こういうことをやったのです。これで被験者が起きているということがわかったのです。起きているというのがわかるのは、頤（おとがい）筋の筋電図が非常に活発ですから、これは起きている。それからアルファよりもちょっと速い波がありますね。これが Stage W です。

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【スライド 49】Stage 1 となりますと、hump という瘤波というのがでてきます。こういうのが出てきますと、この人は少し寝ている、そして遅い眼球運動がでてきます。筋電図も振幅が小さくなりますから、これが Stage 1 です。

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【スライド 50】これが Stage 2。Stage 2 の診断は、ここに spindle という、12～14 ヘルツくらいのものが出てくる、これが Stage 2 であります。それから筋電図がほとんどなくなっている。

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【スライド 51】これは Stage 3 で、75μV 以上の徐波が 2 ヘルツ以下で出てくるときは Stage3。しかもこれが脳波の半分以上を満たさないときに Stage 3 になります。

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【スライド 52】これが Stage 4。最近の国際学会では Stage 3 と Stage 4 を合わせて、Stage
3 にしておりますけど、詳しく見ると Stage 4。脳波の全般を徐波で埋め尽くしてあるということになります。

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【スライド 53】これは Stage REM ですね。REM というのは Rapid Eye Movement の略ですけれ
ども、速い階段状の眼球運動が出ていることを Stage REM といいます。それから脳波が Stage
1 の脳波に似ている。これを見ただけで Stage REM だと。もう一つは頤（おとがい）筋の筋電図がフラットになっています。これを見て、これは Stage REM という診断をします。

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【スライド 54】これをまとめて、hypnogram というのを作ります。寝たときからずーっと深い
睡眠に入って、90 分ほどして REM 期、黒くなっているのは REM 期ですね。一晩にこういうことを三回から四回繰り返すのですね。この場合の penile tumescence monitor で、陰茎がどれだけだったかというのを測ったわけですね。膨張が 3cm 以上というところに黒い印をつけてありますけれども、これは普通の状態ですね。ですから一晩に四回ほど。これは被験者がエロチックな夢を見たとは関係なしに、もちろん勃起はしますけど、四回から五回、penile
tumescence monitor で勃起しているということがわかります。時々我々の臨床で、初夜に陰茎が勃起しないという人がおるので、調べてこれがちゃんと出れば、あなたの初夜に勃起しなかったのは精神的なショックだろうということで、癒したことがありますけれども。まあそういうことで、先ほど言ったように、penile tumescence monitor の拡張度でわかるということであります。そういうことで使えるということなので、医学部長から叱られることなく、証明できたのです。

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【スライド 55】これは現在使っている、さきほどの脳波の取り方よりももっと簡単に、脳波と眼球運動と EMG と鼻と腹部の呼吸運動と心電図ということで、我々が臨床的に使うときには
penile tumescence monitor を使うのは時間もかかるので、普通の睡眠脳波はこれで見ております。鼻からの空気の出入り(Flow)と腹部の呼吸運動(Abd)の低下が見られるので、睡眠時無呼吸の始まりかと思います。

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【スライド 56】これで見ますように、眼球運動ですね、これは REM 期だということがわかります。さきほど栗田さんから私の夢のことを訊かれたのですけれども、私は夢採集器と言って、夢のような話ですけれども、REM 期に入った時に、弟子たちに起こしてくれということ
で、起こして「先生どういう夢を見ましたか？」を訊かれたときに私がしゃべる。それをテー
プレコーダーに記録すると、夢が採集できるわけですね。そういうことで、夢採集器ということをやっておりました。例えばですね、私が被験者になって夢を見たら起こしてくださいよ、
最初の夢は衆議院に立候補する夢でした。何で私が衆議院に立候補するか、さっぱりわかりませんが。二回目の夢は、私の恩師の秋元先生と脳の解剖についてディスカッションするという、学問的な夢。女性が出てきたのは最後の夢でした。女性の夢もエロチックじゃなくて、上野駅で金沢の高校生を補導している夢でした。まあそういうことで。これはなぜかというと、実験室の夢はダメなのですね。やはり弟子の前で緊張していると思うのです。ですから、本当に夢を採集するときには、自宅でやらないとダメだということで、そういう夢の話をしました
けれども、夢の内容を採集するというような夢のような話をしました。

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【スライド 57】それから、てんかん診断のためのビデオ・脳波モニタリングやテレメータ法の発展です。

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【スライド 58】てんかんを調べるときには、これを一回見ただけで、これはてんかんの petit
mal、小発作の患者さんの脳波ですね。一秒がこれくらいですかね、ここに目安が書いてありますけれども、これは一秒に 3 ヘルツですかね、三つの波と三つの棘波、我々は spike &wave complex と言います。この間意識を消失しているのですね。こういうのを小発作と言います。子供の場合にこういう小発作が起こりやすいので、これを認めたのがギブス (Frederic
A. Gibbs, 1903-1992)、後でギブスの写真が出ますけれども、ギブスが認めたのですね。こういう波を見ますと、これはてんかんには非常に有用な検査法だなと分かります。この話をある講演会でしましたら、父兄の人が私の講演が終わったあと、学校に行ったらうちの子供が学校の先生から叱られると。どうしてですかと訊いたら、授業中にウィンクしていると。横を向いて男でも女でもウィンクしているように見えるのですね。先生の話を聞いたら、ウィンクしているのではなくて、これは小発作の脳波だというのを聞いて、一回検査してもらえませんかと。検査しましたら、やっぱりこの脳波です。小発作の患者さんで、学校の先生が授業中に女子生徒にウィンクしているということでみっともないと思われたのですが、そうではなくて小発作でそういうことをやっている。意識を失うだけじゃなくて、ちょっと目が横にずれたりし
ます。

59

60

【スライド 59】最近、てんかんの場合、ビデオで脳波と一緒に調べるということで、脳波と一緒にこの患者さんがどんな発作を起こしているか、わかるのですね。そういうことで、わかりやすいということであります。

【スライド 60】これはあるテキストブックに出ていたのですけれども、それなら脳波室以外のところで発作を起こしたらどうしたらよいかということで、こうやって脳波計を抱えて歩いているか、漫画的に描いていますね。頭の上に脳波計を置いてあるのですね。こんなことしな
くてもいいでしょう、脳波計を抱えながらいつてんかんがおこるかなんてこんなこと見なくてもいいでしょう。この著者の方はユーモラスに写真を撮っておりました。

61

【スライド 61】いまこういうテレメータですね、脳波を患者さんに取り付けてですね、後で記録した脳波を見るということ、長時間脳波の記録と再生装置で、こういう電池式のレコーダーがあって、部屋に帰ってここにレコーダー、ここに記録したものを見るという風にしております。ですから、てんかん患者さんであんなふうに頭の上に脳波計を置かなくても、このテレメータで記録してみると。実際発作が起きていたかどうかの目安になる。

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【スライド 62】あと、精神機能診断のための試みとしての事象関連電位の研究の発展を簡単に申し上げます。

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【スライド 63】これはどういうことかと言いますと、普通私たちは光刺激でも音刺激でも
evoked potential ですね、そういう誘発電位が出てきます。この実験の場合は、青がコント
ロールで、赤が統合失調症ですけど、いわゆる標的刺激を与えます。標的刺激というのは、非標的刺激がありますが、1000Hz の刺激をバババババーとやっている間に、それより短い 100
ヘルツの標的刺激を与えたときにボタンを押してくださいというこというわけですね。ですから、注意していて、バババババーと鳴っている音に、ちょっと周波数の低い音が聞こえたときにボタンを押すと。そのボタンを押したときに、こういう波が出てくると。これが P300 という、frontal と central と parietal に出てくる 300 ミリ秒の潜時の波が出てきた場合、P300というのですね。ですから、こういう刺激に患者さんがきちんと緊張しているかどうか、標的
刺激がいつ出てくるかわからないから、それにきちんと気をつけておいてパッと押したときに、こういう波が出てくる。これが統合失調症の患者さんで、振幅が小さくて、しかも潜時が遅い。いま統合失調症の患者さんに、今ババババと刺激があるけれども、頻度の低い音が聞こえたらスイッチを押すのですよと言っても、押し方がまずかったりですね、押すまでの潜時が長いと、そういうことで、この人が統合失調症の患者さんか、普通の患者さんかという、ある程度の区別ができるということの報告です。

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【スライド 64】後はここに若い人がおられるので、私のアメリカ留学中の話をして、皆さん方の参考になればよいと思っております。ここの大学に留学生の方が三割か四割かおられるということで、皆さんいろいろ刺激されて勉強されていることと思いますけど、私のアメリカ留学も大変刺激になりました。

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【スライド 65】これが UCLA、University of California at Los Angeles です。その中にある脳研究所の建物です。私は 4 階 5 階におりましたけれども、ユーカリの木があります。 私がアメリカ留学に行った時に、脳研究所は作ったばっかりで、それまでロングビーチに研究所があったのですけれども、こういう立派な研究所が 1961 年に作られました。作られたばかりの研究所で、私が最初に留学したドクターなのです。

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【スライド 66】これはマグーン (Horace W. Magoun, 1907-1991) という方ですね。この方は、どんな教科書にも覚醒状態を維持するのは脳幹の ascending reticular activating
system、上行性網様体賦活系ということで、ノーベル賞にもノミネートされた方ですね。日本の新聞にもノーベル賞候補とでていたのですけれども、運悪くまもなく他の人に当たったのですけれども。このマグーンが、私たちが日本で実験していた論文をたまたま国際会議で引用してくれたという話を聞きましてですね、そして UCLA のマグーンに手紙を書いて、あなたのところで研究したいと申したところ、来られてもよいと。研究の旅費とか滞在費とかそういうのは、Foundations Fund for Research in Psychiatry、精神医学の研究財団というのがあって、そこのフェローシップを取ってから来てくれ、ということが手紙に書かれてあったので、
一応そのフェローシップを取りました。フェローシップを取ってマグーンのところに行ったのですけれども、たまたまマグーンは外国旅行に行っていて、研究室のところにこういう脳波の機械が置いてあっただけで接続も何もしていないということで、手紙がありましてですね、ドクター山口、俺が外国から帰ってくるまで、セットしておけと、言われてびっくりしまして。
私も一応金沢でこういう脳波計を扱っていましたので、機械は皆アメリカ製ですから、辞書を67

片手に使い方を全部覚えて、それからアメリカは脳波を取るときにインキですね、これは手製でやらなければならない。それインキから作る方法も書いてあって、それも手製で作ったのです。自分で作ったインキの方が日本のインキより良くて、一回も留学中に詰まることがなかったですね。これが脳波、これがブラウン管、こちらに連続記録する機械があります。こちらにstimulator がある。これはネコを観察する箱なのですけれども、これがマグーンのところになかったので、すぐ設計図を描いて、UCLA の中の工作室に頼みに行きました。彼らも非常に親切で、設計図通りに作ってくれました。

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【スライド 67】これは脳の中に、視床とかそういうところに電極を入れるための手術ですね。ここに私がいます。若いときの私です。これは私の助手をしてくれた UCLA のカレッジの学生ですね。それからこれは他の研究室から見学に来ていた人ですね。これでネコを麻酔して、ここに stereotaxic atlas、脳の中のどこに入れると当たるかという、電極を入れる地図です。stereotaxic な機器があります。麻酔して電極を入れて、手術中の脳ですね。

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【スライド 68】手術を終わって、これが埋め込まれた電極ですね。これが先ほどの観察箱
で、one-way glass を取り付けた。ネコはこちらを見られないですけれども、こちらから中が見えると。そして電極を取り付けたものを、先ほどの脳波計に取り付ける。今は無線でもできると思いますけど、ネコの電気刺激をして、いろいろな反応を見たということです。

70【スライド 69】この結果について、イギリスの Nature に投稿したところ、Nature が採択してくれて、その結果ですけれども、ネコが起きているときには視床の刺激によって recruiting
response といいます、こういう波がでてきます。眠りが深くなってくると、刺激によって紡錘形の波が出てくる。REM 睡眠の時にはそういうものがなくなって、REM 睡眠は視床の刺激に対して非常に抵抗する状態にあると、発表したのです。これは Nature に発表して、いろいろな人から congratulations と手紙が来ましたけれども、そういうことも発表しておいたわけです。

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【スライド 70】それから留学中に二回東部のほうへ行きました。行く途中に睡眠とかてんかんをやっている世界的に有名な学者のところに寄ろうと思って、いろいろ行き先を書いてマグーンに学会発表の途中にアメリカの有名な学者のところへ行きたいというたら、すぐ、私のリ
ストアップした名前を見て、これとこれを付け足して、そこもいかれたらいいと。すぐ推薦状を書く形で、アメリカの人は気が早いですね。目の前で推薦状をバーッと書かれて、秘書の方に宛先を書いて、署名していました。先ほど言いましたけれども、小発作の時の 3 サイクルの
spike & wave complex を発表したギブス、シカゴのイリノイ大学に行きまして、この方は奥さんですね、これは開業医の方、ギブスの研究室に行って、研究室の中や機械を見せてもらいました。実際、この人たちは一旦買ったものを長く使うのですね。脳波計も、金沢より古い脳波計を使っていました。それから、最初に取った脳波を今もずーっと持ってるのですね。脳波の紙はたくさんあるので、いいところだけ切って、皆捨てておりました。まあそういうことをやっておりました。

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【スライド 71】それから、この方はヒューベル (David H. Hubel, 1926-2013) ですけれども、ボストンにおられた、そこでハーバード大学にいました。ハーバード大学の薬理学の教室ですね。この人のところになぜ行ったかというと、我々の脳波は普通の粗大な電極ですけど、この人は脳の中に微小電極を入れる、そこの脳波を取っている、そういう方ですね。それを論文で見ましたので、それを見せてくれと言ったら、手の中に持っていますけど、
microelectrode 入れてですね、脳波を取れたということで、説明してくれました。非常に物静かな実直な先生に見えました。この方はノーベル賞をもらったのですね。びっくりしましたのは、それから 10 年もしまして、1981 年にノーベル生理学・医学賞をもらったのですね。日記を見て、ああこのときに署名入りの何かをもらっておけばよかったと思いました。残念ながら、この人がノーベル賞を獲るとは思いもしなかったので、まったくそういうことをしなかった。ノーベル賞を獲る人は独創的ですね。人が粗大な電極を使っているときに、こういう脳の中に微小な電極を入れて、脳の活動を捉えるという、物をみる視覚領から記録したと、それでノーベル賞を獲ったのです。そういう誰もやっていなかったことをやるというのがノーベル賞の特徴なのですけれども、私自身もこの方がノーベル賞を獲るとは思いもしなかったので、何か署名入りの文書をもらっておけばよかったなと思います。気さくな方でした。

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【スライド 72】これは二年間の留学を終えて帰るとき、マグーンと奥さんとさよならパーテ
ィでの写真です。マグーンに非常に感謝すべきはですね、マグーンにですね、今から金沢に帰りますというと、Brain Research Institute に留まってくれないかといわれたのですけれど
も、いや私、金沢大学から二年間で来ているので帰らなきゃならんと、そういうことで脳科学研究所に留まることをお断りしました。そうしたらマグーンの偉いところは、今でもその言葉を覚えていますけど、それは残念だな、しかしあなたの将来のキャリアに役立つことがあれば何でも言ってくださいと。それだけ言う先生はなかなかいないのですけれども、私の将来の履歴にですね、何か役立つことがあれば、心置きなく相談してくれと。それでマグーンにです
ね、金沢に帰ったら一つの研究室を持ちたい、研究室がないので、一つの研究室を皆で使っているので、私の実験する時間が真夜中になると。私としてはこの脳科学研究所にあるような機械を全部取り付けた研究室を作りたいと言ったら、研究計画とどれくらい予算がかかるか、
Foundation Fund for Research Psychiatry に応募してくれと言うのです。マグーンは、FFRPと言いますけれども、それに関係しているか、知った人がいるのかわかりませんけど、計画書を書いて予算を書いて日本に帰ってきました。日本に帰ってきましたら、まもなく莫大な研究74

費がきました。お金が莫大だから、秘書も雇ってくれるよう、秘書の月給まで研究費につけてありました。それを全部、金沢大学の会計の人がどうして知ったかわかりませんけど、それを全部会計で取り扱わせてくださいと言われて、私は面倒くさいからどうぞと言ってお金を渡しました。そういうことで、マグーンは私がアメリカから帰ってきて時々UCLA に行った時も歓待してくれました。

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【スライド 73】一応これで終わりますけど、若い先生が多いですから、若いときには本当に元気があると思いますね。一人でアメリカ大陸を二回横断して、一人で誰もつけずに大学をいろいろと回って、交通機関なりすべて一人でやってきた。こんなこと、よくやれたなぁと思います。これは若さのためだと思いますね。ですから、ここにおられる若い皆さん方も、若さがあると思うので、今後若さでこの北陸先端大学、いろんな研究をして、立派な業績を挙げてもらうことをお願いして、私の講演を終わりたいと思います。ご清聴、ありがとうございまし
た。

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質疑応答

【田中】山口先生、どうもありがとうございました。Hans Berger の話から先生のご研究まで、歴史を垣間見るようなお話をどうもありがとうございました。先生のお話に、Hans
Berger が、自分の実験結果に対して皆疑いを述べたときに、実験で反論をした、Berger の不撓不屈の精神を学ぶべきだということを仰られていて、非常に感激しました。また、先生おっしゃられておりましたけれども、先生の師匠でおられる秋元先生が 100 歳にもなられて本を書かれている、心の奥から湧き上がる inner push で研究をやるものだと、先生のエッセイを読んで感銘を受けたのですけれども、今日のお話を伺って、先生の inner push を感じることが出来まして、非常にありがたく思っております。

【質問者 1】脳波のアルファ波についてもう少し詳しくお聞きしたいのですけれども、娘を使ってアルファ波を解析したという話で、計算が終わった後にアルファ波が大きくなったということでしたが、計算中はアルファ波はあまり出ないでしょうか？

出ないです。なにか計算しているときはベータ波になりますね。ですから、刺激が与えられたときに、それを計算するときは速い波になります。Hans Berger も、本当に活動するときはベータ波であると。それから、生理学的状態を保っているのはアルファ波であると述べています。

【質問者 1】ところで、アインシュタインが何か実験を思いだしたときに、アルファ波は出たのでしょうか。

アルファ波が出たのじゃなくて、アインシュタインがいろいろな計算を弟子からさせられたときに何にもアルファ波は動かなかった、そんな簡単なものでは俺の脳はベータ波は出さないよと。ベータ波が出たのは、この前やった実験、俺が間違えていたということを気づいた時に、初めて脳が活動したと。
アルファ波は生理的な状態ですね。落ち着いて平常心を持っているときにはアルファ、何か考
えたり計算したり刺激を与えると、アルファ波が消えてベータ波になるということですね。

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【質問者 2】Hans Berger の時代では、脳の神経的な基盤がどうなっているかとかわかっていなかったように思うのですけれども、脳波がどのように生成されているかとか、彼はどのように考えていたのでしょうか。

最初の論文のイントロダクションで、自分より先に動物実験で脳の活動を今まで調べていたと、ですからカエルでもなんでも電気活動を見ると、非常にシンプルですけれども何か出ていると。刺激を与えると波が大きくなったり小さくなったりする。ヒトについてはやっていなかったと。ですから、ヒトについてもやるべきだなぁと自分で思って、当時は技術が未熟だったので、頭蓋骨からでは無理で、同じ大学で脳外科をやっている先生のところに行って、頭蓋骨を開けた、trepanation している骨のない脳の上から電極を付けてやれば、脳の電気活動がな
んか出てくるだろうと、そういうわけで脳外科の先生に、頭蓋骨を取ったところに自分の電極を入れて電気活動を取ったと。それが先ほどの弦電流計で見たものです。それからヒトの脳波を本格的にやったということです。動物の脳に電気活動があるというのは、昔から、100 年くらい前からわかっていたのです。しかし、誰もヒトについて実験する人はいなかった。それは自分でやってみようということで、やってみたのです。

【質問者 2】電気活動がどのように生まれているかに関して、何か仮説は持たれているのでしょうか。

特別な仮説は持っていないですけれども、アルファ波は脳の深部から出ているのだろう、ベータ波は脳の表面から出ているのだろう、そういうようなものの考え方。それから、脳全体の活動を統合するのは視床ではないかということは書いております。視床が要になるということはHans Berger も言っているので、私の視床の研究を始めたわけです。

【質問者 3】デルタからアルファまでの紹介があったと思うのですけれども、ガンマ帯とかの高周波について Berger は何か言っているのでしょうか。

Berger はアルファとベータしか言わない人なんですね。ですから、デルタについてもシータについてもガンマについても、何も書いていない。どうも Hans Berger の頭の中には、アルフ
ァとベータだけ詰まっている感じがしますね。誰が言っても他の脳波を取り上げないのですね。

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【質問者 3】先生が臨床研究されている中で、高周波帯の脳波を観察できたことはありますでしょうか。

それは私の在職中にやりませんでした。いつかはやってみたいなと思っているのですけれど
も、私自身は時間がなくて、栗田さんに速い波もちょっと研究したいなと申し上げておりますが。ガンマは今流行りですね、どんどんやって面白いデータを出してもらえればありがたいと思います。

【質問者 4】先生の Nature の論文で、recruiting response を使って脳の状態を調べるという着想は、どういうところから得たのですか。先生が研究されていた時に recruiting response自体は知られていたと思うのですけれども、先生がそういうことを思いつかれたという背景をお教えください。

いま先生が言われたように、recruiting response は生理学的な実験で麻酔して調べられていたのですね。ですから、動物は拘束されていて麻酔がかかっている。脳幹の麻酔薬です。ですから、recruiting response と意識状態の関係を誰も見ていない。それで脳波を見るために、
わざわざ電極を入れて、無麻酔・無拘束の状態で取れるということができましたので、これを睡眠の状態のシグナルに使ってみようと、それでああいう風に、起きているときと寝ているとき逆説睡眠のときにこういう脳波が出るということで、Nature に投稿したら採用してくれたのです。そういうことなのです。

【質問者 4】採用されるのも当然だろうと思います。

採用してくれて、非常にうれしく思いました。

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