リード
脳は、まぶたが閉じているからといって、視線の追跡を止めるわけではない。アムステルダム自由大学（Vrije Universiteit Amsterdam）の神経科学者チームは、参加者が目を閉じていても、さらに注目すべきことに睡眠中であっても、視線に関連する活動が大脳皮質と小脳全体に持続することを実証した。この発見は、静止した人の閉眼から得られる信号は本質的に眼球運動の混入がないという、安静時fMRI研究における長年の仮定に疑問を投げかけ、視線が脳の内在的活動に関する我々の知識の多くを彩る隠れた行動学的次元として機能する可能性を示唆している。
この研究は、7月16日に査読前のプレプリントとしてbioRxivに投稿され、洗練されたMRベースの眼球追跡技術を用いて、参加者が目を閉じて静止している状態（覚醒時および睡眠時）のfMRIデータから視線行動を再構築した。結果は、感覚野、運動野、連合野を問わず、視線と脳のカップリングが従来の想定をはるかに超えて広範かつ強力であることを明らかにしている。
発見内容
Zachary Nudelman氏とMatthias Nau氏は、安静時スキャン中に日常的に収集される同じfMRI信号から視線方向を推定するスケーラブルな眼球追跡法を採用した。MRIスキャナーの静磁場内で眼球が移動する双極子として機能するため、その向きの変化が生データに測定可能な摂動を生み出す。研究者らはこれらの視線プロキシ信号を抽出し、脳全体のBOLD（血液酸素濃度依存）活動と相関させた。
カップリングは広範囲に及んだ。視線関連活動は後頭葉の古典的な視覚野だけでなく、前頭眼野、頭頂皮質、体性感覚領域、運動皮質、帯状回、小脳の大部分にも現れ、解剖学的分布は眼球運動制御に典型的に帰せられる範囲をはるかに超えていた。特に小脳は、眼球運動を含む微細な運動出力の調整におけるその役割と一致して、頑健な視線依存信号を示した。
重要なことに、これらのパターンは参加者が睡眠に入った後も大部分持続した。一部の領域ではカップリングの強さに変化が見られたが（睡眠中に視線と脳の相関がわずかに低下した領域もあれば、安定していた領域もある）、視線依存活動の全体的な構造は維持された。脳は、視覚入力や意識的な認識がない場合でも、推定される眼球位置に関連した組織化された活動を示し続けた。
視線信号は、脳領域間の結合性の測定方法にも影響を与えた。研究者が標準的な安静時機能的結合性（脳領域ペア間のBOLD活動の相関）を計算したところ、視線を制御することで結果が体系的に変化することが判明した。視線を考慮すると機能的結合性の推定値が変化し、場合によっては大幅に変化した。これは、眼球運動アーティファクトがランダムに分布するノイズではなく、神経結合性を装う可能性のある構造化された信号であることを示している。
なぜ重要なのか
安静時fMRIは、人間の神経科学において最も広く使用されているツールのひとつである。研究者は目を閉じて静止している参加者をスキャンし、結果として得られるBOLD変動を脳の内在的な機能構造（デフォルトモードネットワーク、顕著性ネットワーク、前頭頭頂制御ネットワークなど）として解釈する。何千もの発表研究に組み込まれている仮定は、閉眼安静がこれらのネットワークの比較的純粋な測定値を提供し、開眼時や運動時に発生する大きな視覚的・眼球運動的一過性現象による汚染がないというものである。
今回の研究はその仮定を覆す。閉眼安静時および睡眠中に視線関連信号が広く存在するならば、安静時fMRIが捉えるものの一部は純粋に神経的なものではなく、暗闇の中でも、無意識下でも、脳が視線の先を処理していることを反映していることになる。意識そのものの研究（覚醒時の安静、睡眠、意識障害における脳活動を比較することに依存することが多い）では、この隠れた視線の次元を考慮しないと結果が混乱する可能性がある。
この発見はまた、新たな扉を開く。睡眠中も眼球と脳のダイナミクスが組織化されたままであれば、視線追跡は他の方法では不透明な意識状態への窓となり得る。臨床医はいつか、視線関連の脳シグネチャから患者の覚醒レベルを推測したり、研究者は睡眠者を乱すことなく睡眠深度や麻酔深度を追跡するために視線プロキシを使用したりするかもしれない。
限界
プレプリントであるため、この研究はまだ独立した査読を受けていない。視線再構成法は巧妙ではあるが間接的であり、眼球運動を直接測定するのではなく、磁場の摂動から眼球位置を推定している。同時の電気眼球図検査や暗所でのビデオベースの眼球追跡による検証が、このアプローチを強化するだろう。
睡眠データは完全な終夜睡眠研究ではなく仮眠パラダイムからのものであり、軽睡眠中に観察された視線-脳カップリングが深いNREMステージや、急速眼球運動を特徴とするREM睡眠に及ぶかどうかはまだ明らかではない。サンプルサイズは控えめであり、安静時の視線パターンの個人差はまだ十分に特徴づけられていない。さらに、視線信号が結合性の計算に使用される同じBOLDデータから抽出されているため、循環分析（部分的に神経由来である共有分散の除去）のリスクに対しては、著者らが認めるように慎重な統計的制御が必要である。
結論
目が向かうところに脳も従う。たとえ目を閉じて眠っていても。この研究は、視線依存活動が閉眼安静時のfMRI信号の広範かつ構造化された特徴であり、機能的結合性推定に浸透し、意識状態を超えて持続することを示している。結果は安静時手法の再検討を促し、我々が内在的脳活動と呼んできたものが、部分的には、脳とその隠された視線ダイナミクスとの間の対話である可能性を示唆している。
ソース
Nudelman, Z., & Nau, M. (2026). Brain-wide gaze-dependent activity during eyes-closed rest and sleep. bioRxiv. https://doi.org/10.64898/2026.07.10.737751 （プレプリント、未査読）
雅子 訳