私たち人間は、音楽に対して自然に身体を動かし、ビートを取る「ビート同期」運動を示す。しかし、ビート同期運動を示さない動物種も多く、ビート同期の進化は謎に包まれている。

　今回、研究グループは、ネズミの一種であるラットもビート同期を示すことを発見した。人間のビート同期運動は120～140BPMのテンポで最も顕著になることから、132BPMの楽曲に対するラットの頭部運動を検証したところ、明確なビート同期が認められたとした。一方、テンポを早くすると、ヒトもラットもビート同期運動は小さくなり、楽曲中のビート同期運動の変化も、ヒトとラットで似ていたことから、ヒトとラットは共通のメカニズムで音楽ビートを処理していることが示唆された。

　音楽提示中、ラットの聴覚野でも、音情報を処理する脳活動が顕著にビート同期を示した。聴覚野の活動は、120BPM付近で最も明瞭な同期を生んだ。この理由として、音刺激後の約250ms（ミリ秒）は次の音に対する脳の反応が強く抑制される「順応特性」が関与していることも、数理モデルにより突き止めた。

　さらに、音と音の間隔の平均が200msの音系列に対して脳の順応特性がはたらきやすいことが判明したが、興味深いことに、クラシック音楽のリズムの多くがこれに合致した。このことは、ラットの脳活動から推定された順応特性が、ビート同期を生むだけでなく、音楽の鑑賞や作曲にも関連している可能性を示す。

　本研究は、ビート同期がヒトとラットの種を超えた共通の脳の動特性（ダイナミクス）から生じる可能性を見出し、ビート同期の進化を解き明かす第一歩となる。長い年月をかけて人間社会で発展してきた音楽が、動物種を超えて脳に訴求力を発揮する可能性も考えられるとしており、音楽やダンスの起源と発展を解き明かす手がかりにもなることが期待される。

論文情報：【Science Advances】Spontaneous beat synchronization in rats: Neural dynamics and motor entrainment