芸術 | ダーウィン・ジャーナル

新型コロナウイルスの「音楽」、人工知能AIで音からタンパク質を作るMIT研究者らが発表

チャールズ（管理人） — Sun, 12 Apr 2020 18:05:55 +0000

人工知能と音を利用して新しい有用なタンパク質の創造を目指す研究者が、新型コロナウイルスの構造を音楽で表現したようです。

マサチューセッツ工科大学（MIT）のプレスリリースによると、同大学のMarkus Buehler氏らは、新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の感染の鍵となるタンパク質の構造を音に変換することで作曲したようです。その音楽が公開されています。

新型コロナウイルスを「音楽」で表現

↑「新型コロナウイルスのスパイクタンパク質のウイルス的対位法」”Viral Counterpoint of the Coronavirus Spike Protein (2019-nCoV)”と題された曲（左上の再生ボタンをクリック）

新型コロナウイルス感染の鍵「スパイクタンパク質」に注目

↑新型コロナウイルスの模式図。上図の赤い突起がスパイクタンパク質のようです。

今回、Markus Buehler氏らは、新型コロナウイルスがヒトに感染する際の鍵となるスパイクタンパク質に注目。

タンパク質を構成する各アミノ酸に平均律のドリア調の音階を当てはめるなどして、その構造を音に変換して作曲したようです。

人工知能と音を利用して新しいタンパク質をデザイン

タンパク質を楽譜化した例（Buehler氏らの論文[CC]より引用）

Markus Buehler氏らは、人工知能のディープラーニング（深層学習）を使ってタンパク質の構造を予測したり、タンパク質構造を音に変換したデータを学習させて、未知の新しいタンパク質をデザインする方法などを研究しているようです。

音楽とタンパク質の共通点

音楽とタンパク質はどちらも、限られた数の構成要素（ドレミファソラシ、20種類のアミノ酸）が特定の配列をなして階層構造をつくるなど、共通点があるとのこと。

人工知能や音を利用したタンパク質の解析は、従来の分子モデルよりもスピードで勝る面があったり、様々な情報を一度に直感的に理解することが可能だといったメリットがあるようです。

また、長期的には、ウイルスに対する新しい抗体や薬剤を開発することなどに役立つ可能性もあるとのことです。

管理人チャールズの感想

新型コロナウイルスの音楽ということですが、聞いていると何とも言えない不思議な気持ちになりました。今回この曲を生み出した、科学者兼ミュージシャンのMarkus Buehler氏は、インタビューの中で次のように語っています。

「芸術的な表現というのは結局、私たちの内部や周囲にある世界の一つのモデルに過ぎないのです」

出典・参考文献など

マサチューセッツ工科大学（MIT）のプレスリリース

Buehler, M. J. (2020). Nanomechanical sonification of the 2019-nCoV coronavirus spike protein through a materiomusical approach. arXiv:2003.14258 [physics.pop-ph]

Yu CH, Buehler MJ. Sonification based de novo protein design using artificial intelligence, structure prediction, and analysis using molecular modeling. APL Bioeng. 2020 Mar 17;4(1):016108. https://doi.org/10.1063/1.5133026

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ヒトの頭蓋骨で「黄金比」を発見？【最新研究】

チャールズ（管理人） — Thu, 10 Oct 2019 04:33:18 +0000

美しい比率といわれる「黄金比」は、植物の葉の配列など自然界でさまざまな例が見られるようです。

今回、学術誌「Journal of Craniofacial Surgery」に2019年9月に掲載されたRafael J. Tamargo氏らの論文では、人間の頭蓋骨でも黄金比のような関係が見つかったと発表されています。

黄金比とは？

↑葉の配列が螺旋（らせん）状になる植物の例（credit: Max Ronnersjö[CC]）

黄金比（英語：golden ratio）とは、次の関係を満たす比のことです。

（大ざっぱに一桁の整数比で近似すると８：５くらいになります）

簡単に言うと、ある線を長い方と短い方に分割するとき、

長：短の比（a : b）が、線全体：長い方の比（a+b : a）と同じになるように分けた比のことです。

古くから芸術家や科学者を魅了してきた比率のようです。

黄金比（a/bの値）はギリシャ文字Φ（ファイ）で表され、その値は1.618033…と無限に続くようです。

黄金比の歴史

黄金比の発見は、古代ギリシャにまでさかのぼれるようです。

黄金比の発見者としては

・無理数を見つけたとも言われるピタゴラス学派のヒッパソス

・パルテノン神殿のアテナ・パルテノス像を作ったといわれる彫刻家ペイディアス（フェイディアス）

などが候補として挙げられているようです。

また、「幾何学の父」と呼ばれるユークリッドも黄金比に触れています。

黄金比はレオナルド・ダ・ヴィンチの絵に使われていた？

↑パチョーリの著作「神聖比例論」の中で描かれているヒトの顔

ルネサンス時代には、イタリアの数学者パチョーリが黄金比に関する著作「神聖比例論」を残していますが、この本ではレオナルド・ダ・ヴィンチが挿絵を提供したようです。

そのこともあってか、ダ・ヴィンチが自分の絵画に黄金比を応用していたと考える人も少なくないようです。

黄金比について数学的に解説した動画

参考動画｜グリネル大学の数学教授Marc Chamberland氏による黄金比の概要と数学・数式についての解説。ダ・ヴィンチのモナリザやダリの絵画にも軽く触れています。（難易度高め、英語のみ）

参考動画｜TED：フィボナッチ数列についての解説。黄金比との関連にも触れています（日本語字幕あり）

フィボナッチ数列とは１、１、２、３、５、８、１３、２１、３４、５５・・・と第3項以降が直前の2つの項の和になっている数列で、隣り合う項の比は黄金比に収束するようです。

数学で自然界を説明できる？

黄金比は、螺旋（らせん）と関連している

↑縦横の辺の長さが黄金比でできた長方形は、黄金長方形と呼ばれるようです。

↑黄金長方形から正方形を取り出した残りも黄金長方形になり、この操作は無限に続けることができます。↑このようにして、黄金螺旋という対数螺旋の一種を近似的に導き出すことができるようです。

　↑オウムガイの殻の断面（クレジット：Chris 73[CC]）

このようにオウムガイの殻は黄金螺旋に一見似ているため、黄金比の例として引き合いに出されることが多いようです。

しかし、実際に計測した結果に基づいて、オウムガイは対数螺旋ではあるものの黄金螺旋ではないと批判する論文も出ています。

植物に見られる「らせん」とフィボナッチ数・黄金角との関係

円周を黄金比で分割（黄金分割）して得られた角度を黄金角と呼びます。

黄金角は約137.5度で、植物の葉序（葉の配列）などにとって重要だとの指摘があるようです。

参考動画（パート1）｜松かさ（まつぼっくり）・パイナップル・花びらなど植物に見られるらせん状構造について、フィボナッチ数との関連から考察しています（日本語字幕あり）

参考動画（パート２）｜パート２では黄金角を含めて考察しています（日本語字幕あり）

黄金比のその他の例

↑魅力的とされる顔のさまざまな比率が黄金比と関連していると指摘した研究もある（Jovana Milutinovic氏らの論文[CC]より引用）

植物の葉序以外にも、黄金比が関わっている可能性のある私たちの身の回りの具体例として、心臓の生理・解剖学的特徴や、歩行のメカニズム、顔の美的特徴などが報告されているようです。

さらには、原子物理学、細胞の形・成長・配置、赤血球の構造、ヒトゲノムにおけるヌクレオチドの頻度などにおいても、黄金比の存在が指摘されているようです。

ヒトの頭蓋骨で黄金比を発見？

今回、Rafael J. Tamargo氏らの研究では、ヒトとその他6種の哺乳類の頭蓋骨を調べた結果、ヒトの頭蓋骨で黄金比に近い比率を発見したようです。ヒト以外の哺乳類では黄金比から離れた値が計測されたようです。

↑本研究の結果（Rafael J. Tamargo氏らの論文[CC]より引用）

脳の複雑化、大脳のサイズの増大といった人間の進化に関連して、黄金比が何らかの意味を持っている可能性がある、と論文の著者らは考えているようです。

管理人チャールズの感想

黄金比に関わる興味深い研究でした。

今回、記事にしておきながら申し訳ないのですが、黄金螺旋・黄金角・フィボナッチ数の関係がいまいち理解できておらず、正直いまだに混乱しています。詳しい方がおられましたら、わかりやすく教えて頂けると幸いです（笑）

また、本研究については、どういう基準で哺乳類を選んで順番に並べているのかがよくわからないのと、黄金比の1.618…という値からそれなりにずれているように見えることから、正直、ちょっとこじつけと思われないこともない・・・というのが率直な感想です。

多くの俗説・都市伝説を含めて、自然界の現象や身の回りのもの・芸術などについて黄金比で単純に説明しようとする試みについては、様々な批判もあるようで、研究者の間でも議論が行われているみたいですね。

いずれにしても、黄金比についての今後のさらなる研究が楽しみです。

参考文献・出典論文Rafael J. Tamargo, Jonathan A. Pindrik. Mammalian Skull Dimensions and the Golden Ratio (Φ). Journal of Craniofacial Surgery, 2019; 30 (6): 1750 DOI: 10.1097/SCS.0000000000005610

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人工知能AIにより誰でもバッハらしく作曲できる無料ツール、Googleが公開

チャールズ（管理人） — Sat, 23 Mar 2019 22:52:26 +0000

人工知能は一体どれくらい人間の芸術に近づいたのでしょう？あなたのメロディに合わせてAIが作った曲を聴けば、その判断が下せるかもしれません。

2019年3月21日、Google Doodleは「ヨハン・セバスチャン・バッハを称えて」と題して、自由に入力されたメロディに対して、人工知能AIがバッハ風の和声を自動的に追加してくれる作曲ツールを提供しています。

参考動画：「チューリップ」の旋律にAIがバッハ風の和声をつけた曲を聞くことができます

人工知能と芸術

あらゆる時代を通じて、バッハが最高の作曲家であると考えている人もいるようです。バッハの誕生日である3月21日に合わせて、Google Doodleは、機械学習を利用してバッハ風の作曲が行えるAIツールを公開しました。

テクノロジーと芸術を結び付けることで、これまで人間だけではできなかった新たな創造が可能になるとのことです。

参考動画：Google Doodle「ヨハン・セバスティアン・バッハを称えて」の制作背景ついて関係者が語っています。（英語のみ）

AI作曲の仕組み：バッハの音楽は機械学習と相性が良い？

クラシックの作曲家であるバッハの音楽は、優れたハーモニーと旋律をいかに書くべきかについてのルールを持っているため、音楽を習得するために機械が学習する上で、すばらしい教材だったようです。

機械学習では、データを収集して、そのすべてのデータの中で類似したパターンや構造を見つけ出します。そして、そのパターンを利用して、新しいものを創造します。

このツールの機械学習のデータとしては、306曲のバッハのコラールが用いられました。バッハのコラールは、常にソプラノ・アルト・テノール・バスの4声で書かれています。

それぞれの声部が独立した旋律ラインを持ちながら、同時に豊かな和声進行を生み出しています。また、曲が簡素な構成であることも、機械学習の訓練データとしてふさわしい点だったようです。

「DeepBach」が作曲したバッハ風のコラール

今回のGoogleDoodleのツールより前に、すでに「DeepBach」という人工知能ツールが、機械学習によりバッハ風のコラールを作曲していたようですね↓

↑DeepBachが作曲したバッハ風のコラール。Sony CSLが発明したDeepBachの詳細はこちらの論文で読めます。

↑こちらは本物のバッハのコラールの参考音源です。Jesu, meine Freude, BWV 64, Chorale Cantata (Chorus) | Various Artists

管理人チャールズの感想

実際に自分で音符を入力して、どんな曲が作られるのかを聞く体験を通して、AIや機械学習を身近に感じることができました。貴重なツールを公開してくれたGoogle社には深く感謝です。興味を持たれた方は、下のリンクから、ご自身でこのフリーの作曲ツールを体験されてみることをおすすめします！

出典：Google Doodle 2019年3月21日「ヨハン・セバスティアン・バッハを称えて」（※日本語にも対応しています）↓

Celebrating Johann Sebastian Bach Doodle - Google Doodles

Learn more about the creation of Celebrating Johann Sebastian Bach Doodle and discover the story behind the unique artwork.

人工知能と音を利用して新しい有用なタンパク質の創造を目指す研究者が、新型コロナウイルスの構造を音楽で表現したようです。マサチューセッツ工科大学（MIT）のプレスリリースによると、同大学のMarkus Buehler氏らは、新型コロナウイル...

幸せな音楽を聞くとクリエイティブになれる！？ー最新心理学

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先住民族のボディペイントの謎、シマウマの縞模様と共通する生存上の意外なメリットとは？ー最新研究

チャールズ（管理人） — Wed, 30 Jan 2019 14:48:24 +0000

アフリカなどの先住民族に見られるボディペイントには、一体どんな意味があるのだろう？英科学誌「Royal society Open Science」に2019年1月に掲載されたGábor Horváth氏らの研究によれば、先住民族のボディペイントには、シマウマのしま模様と同様に、吸血昆虫に対する虫除けの効果があるようだ。

先住民族のボディペイント

参考動画 “Belgian label co-designs with Ethiopian body painting artist”（Akaso Akaso）：エチオピアのカロ族がベルギーのファッションブランドとコラボしている。

参考動画 “Body Painting. Ethiopian Tribe – Planet Doc Express”（Planet Doc Express Documentaries）：同じくエチオピアのカロ族のボディペイント。鳥の羽やシマウマの縞模様を模していると動画では解説されている。

ボディペイントはアフリカ・オーストラリア・パプアニューギニアなどの先住民族の間で広く見られる。多くのボディペイントでは、茶色の肌に、白色または灰色・明るい黄色・ベージュのストライプ（しま模様）が描かれる。ボディペイントを施す人々が現在住んでいる所には、吸血性のアブが多い。現地の人々はしばしば、体表の肌が露出した茶色の部分にアブから攻撃を受け、吸血を介して危険な病原菌に感染してしまうリスクがある。

シマウマはなぜシマシマ？縞模様の存在理由

(Photo by Lukas Kaffer [CC])

(photo by Thivierr)

シマウマが何故しま模様をしているのか？については、19世紀のダーウィンの時代から議論が続いている。ダーウィンと同時代の生物学者ウォーレスは、シマウマの白黒の縞模様は、背の高い草の中で捕食者に対するカモフラージュとして進化したと主張した。しかしダーウィンは、シマウマはむしろ短い草が生えた開けた場所を好む、としてこのカモフラージュ説を批判したらしい。他にも温度の制御や、社会的な相互作用に関係するなど多くの仮説があるが、実験的に検証されたものはほとんどなく、縞模様の理由は長らく不明だった。

しかし2012年の研究によって、シマウマの縞模様はアブを寄せ付けにくくする効果を持つことが実験的に示されている。そこで、Gábor Horváth氏らは、先住民族のボディペイントの白い縞模様にも同じ効果があるのではないかと仮説を立て、検証実験を行った。

※2019年の研究では、シマウマの縞模様の謎についてまた新しい証拠が見つかっています。

⇒　シマウマが縞を持つ理由は？縞模様の服を馬に着せる実験で新たな証拠ー最新動物研究

実験結果

立った姿勢の3種類のマネキン

（Gábor Horváth et al. Striped bodypainting protects against horseflies https://doi.org/10.1098/rsos.181325 [cc]の写真を改変）

横たわった姿勢の3種類のマネキン

（Gábor Horváth et al. Striped bodypainting protects against horseflies https://doi.org/10.1098/rsos.181325 [cc]の写真を改変）

3種類のマネキンを粘着材で覆って野外に設置し、引き寄せられたアブの数を測定した。

・茶色の肌のマネキンは、白い縞模様のマネキンと比べて、合計で10倍以上のアブを引き寄せた。

・コントロールとして設定したベージュのマネキンは、白い縞模様のマネキンより、合計で2倍以上のアブを引き寄せた。

・立った姿勢のマネキンにやってきたのは血を吸うメスのアブだけだった。

・横たわった茶色のマネキンには、血を吸うメスのアブだけでなく、水を求めているオスも引き寄せられた。マネキンの光の反射の仕方が水表面の光反射と似ていたためかもしれない。

まとめ

白い縞模様のマネキンが一番アブを引き寄せなかったので、ボディペイントの白い縞模様にはアブに対する虫よけ効果があると考えられる。その結果として、吸血昆虫を介して病気に感染するリスクも下がるだろう。

ただし、アブを寄せつけにくくするメリットはあくまでボディペイントの副産物で、ボディペイントの主要な存在理由は文化的・社会的なものだと著者らは考えているという。

参考文献・出典論文(Creative Commons)

Gábor Horváth, Ádám Pereszlényi, Susanne Åkesson and György Kriska (2019). Striped bodypainting protects against horsefliesR. Soc. open sci.6181325. http://doi.org/10.1098/rsos.181325

※シマウマの縞模様の謎については次の記事でも詳しく取り上げています。

シマウマが縞を持つ理由は？縞模様の服を馬に着せる実験で新たな証拠ー最新動物研究

なぜシマウマが縞模様なのかは、ダーウィンの時代から議論されてきた難問だ。今回、優れた実験により、近年の最有力説を支持する証拠が得られた。米科学誌「プロスワン」に2019年2月に掲載されたTim Caro氏らの研究では、馬に縞模様の服を着せる...

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幸せな音楽を聞くとクリエイティブになれる！？ー最新心理学

チャールズ（管理人） — Sun, 24 Sep 2017 21:55:23 +0000

もしあなたが手軽に創造性を高めたいなら、ヴィヴァルディ作曲の「四季」を聞くといいかも知れない。

米科学誌「プロスワン」に今月掲載されたSimone M. Ritter氏らの研究では、幸せな音楽を聞くと創造性が高まることがわかった。

研究の背景

ヴィヴァルディ

創造性とは？

創造性は、複雑で変化の早い21世紀を生きる上で鍵となる能力だ。

しかしどうすれば独創力・創造力を高めることができるだろう？

昔から、創造性を高めるためのさまざまな手段が研究されてきた。

現代の知見によると、創造力は一部の天才に限られた能力ではなく、標準的な認識の機能として元々備わっているものだという。

創造性の両輪：拡散的思考と収束的思考

創造性には拡散的思考と収束的思考の２つが必要とされる。

〇「拡散的思考」とは、意外な組み合わせを作り出したり、情報を思いがけない形に変換したりすることによって、ある問題について複数の答えを出すことに関わる。

例：レンガの使い道は？→「家を建てる」「塀を建てる」「窓を壊す」「ペン立てとして使う」

〇「収束的思考」とは、ある問題に対する唯一の最適解を導きだすプロセスで、正確性や論理性に関わる。

例：「パソコン、大学、エンディング」の共通点は？→「ノート」

収束的思考は創造的ではないと思われがちだが、多くの学者は創造性にとって必要なものとみなしている。

「モーツァルト効果」の論文をきっかけに音楽研究ブーム

モーツァルト

音楽がヒトの能力にもたらすプラスの効果についての科学研究は、1990年代に「モーツァルト効果」を発表した論文をきっかけとして盛り上がりを見せた。

この論文では、モーツァルトの曲を聞いた被験者は、音楽を聞かなかった被験者よりも空間認識能力が優れていたと報告された。（ただし近年「モーツァルト効果」を否定する論文も発表されている）

しかし、音楽が創造力に及ぼす影響についてはまだあまり調べられていない。

そこで本研究では、ある特定の音楽を聞くことで創造性が高まるかどうかを調べた。

研究の方法

155名の被験者を2つのグループに分けて、創造性を測るための各種テスト等を受けてもらった。

一方のグループは4種類のクラシック音楽（穏やか、幸せ、悲しみ、不安）のどれか1曲を聞きながらテストに回答してもらった。

もう一方のグループは、対照群として音楽がない環境で回答してもらった。

被験者が聞いた楽曲は以下の通り。

★穏やかな音楽：サン・サーンス作曲 / 「動物の謝肉祭｣より第13曲「白鳥」

★幸せな音楽：ヴァルディ作曲 / 「四季」より「春」第1楽章

★悲しみの音楽：バーバー作曲 / 「弦楽のためのアダージョ」

★不安な音楽：ホルスト作曲 / 「惑星」より「火星、戦争をもたらす者」

研究の結果&考察

・幸せな音楽（ポジティブな雰囲気で覚醒度合の高い音楽）を聞いているときは、無音状態と比べて、拡散的思考の創造性が高まった。収束的思考には影響しなかった。

・拡散的思考が促された理由は、幸せな音楽を聞くことで柔軟な考えができるようになったからかも知れない。

・音楽は普段の生活に簡単に取り入れることができるので、創造力を必要とするさまざまな場面で有効利用できるだろう。

管理人チャールズの感想

音楽と創造力の関係についての面白い発見ですね。自分の経験としても、落ち込んでいたり切羽詰まった状況ではあまり創造的なアイディアは浮かんで来ない気がします。

今回の研究ではヴィヴァルディの曲が創造性を高めたようですが、他のさまざまな音楽でもどんな効果があるのか気になります。今後のさらなる研究に期待しましょう！

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Ritter SM, Ferguson S (2017) Happy creativity: Listening to happy music facilitates divergent thinking. PLoS ONE 12(9): e0182210. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182210

⇒　人工知能AIにより誰でもバッハらしく作曲できるツール、Googleが無料で公開

⇒　新型コロナウイルスの「音楽」、人工知能AIで音からタンパク質を作るMIT研究者らが発表

⇒ 3人称で自分に話しかけるだけで感情を制御できるーセルフコントロール方法の最新心理学

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子供と大人でゴッホの絵の見方が違う？予備知識と芸術鑑賞の科学

チャールズ（管理人） — Fri, 30 Jun 2017 23:25:33 +0000

ゴッホ作「星月夜」

芸術作品の捉え方は人それぞれだが、年齢を重ねることでも変わってくるかもしれない。

科学雑誌「PLOS ONE」に先週掲載されたFrancesco Walker氏らの研究では、同じゴッホの絵でも、大人と子供では見方が違うことがわかった。

実際の美術館で大人と子供の目の動きを追跡して比較

この研究では、実際にオランダのゴッホ美術館でゴッホの絵を見てもらい、大人と子供の目の動きを追跡して比較した。

従来の研究では、たいてい実験室やコンピュータのスクリーン上で絵を見てもらっていたため、今回の研究は画期的といえる。

5枚の絵を見てもらう2つの実験

Francesco Walkerらの論文より　被験者が美術館で見た5枚の絵（ゴッホ作）

大人と子供それぞれ12人の被験者に、あまり有名ではないゴッホの絵を5枚見てもらった。被験者は実験で初めてこの絵を見たことになる。

★実験1：被験者は自由に絵を見た。

★実験2：被験者は絵を見る前に、絵についての説明（背景知識）を与えられた。

大人の目の動き

Francesco Walker氏らの論文より　〇大人の被験者の視点

左は原画、中央は実験1（自由閲覧）、右は実験2（絵について予備知識を得た後）

赤い所ほど視点が集中していたことを示す。

黄色の枠線は、絵の説明（予備知識）で触れられた箇所。

子供の目の動き

Francesco Walker氏らの論文より　〇子供の被験者の視点

大人の方が予備知識の影響が大きかった！

大人も子供もどちらも、絵についての予備知識を与えられた後（実験2）の方が、その知識と関係する場所をよく見るようになった。そしてその効果は、大人の方が子供より大きかった。

また実験1では、子供は絵の中で物理的に目立つ（色や明るさについて）箇所を最初によく見た。一方、大人にはその傾向は見られなかった。

このことから、絵を見る際には、子供よりも大人の方が、予備知識や意図・解釈に強く依存していることが示唆された。

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）

Walker F, Bucker B, Anderson NC, Schreij D, Theeuwes J (2017) Looking at paintings in the Vincent Van Gogh Museum: Eye movement patterns of children and adults. PLoS ONE 12(6): e0178912. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178912

管理人チャールズの感想

芸術から何かを感じ取る方法はさまざまだと思いますし、正解はないでしょう。ただ、知識や分析ではなく、外部からの刺激に素直に反応する「直感力」みたいなものは何となく子供の方が優れている気はします。少なくとも自分はあまり頭でっかちにはなりたくないので、年をとっても子供のような感性は大切にしたいと思います・・・

関連記事 ⇒ モナリザの微笑は喜び？悲しみ？名画の魅力、最新研究が分析！

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モナリザの微笑は喜び？悲しみ？名画の魅力の秘密、最新研究が分析！

チャールズ（管理人） — Wed, 14 Jun 2017 15:26:51 +0000

世界的に有名なレオナルド・ダ・ヴィンチ作の絵画「モナリザ」。「モナリザ」の大きな魅力と言えば、その表情の曖昧さだ。微笑んでいる彼女は喜んでいるのだろうか？それとも悲しんでいる？

今回、ネイチャーの姉妹誌「サイエンティフィック・リポーツ」に掲載されたEmanuela Liaci氏らの研究によって、基本的にモナリザは喜んでいると認識されることがわかった。

ヒトの認識は意外とあいまい！？

ヒトの認識は意外と曖昧だ。1つの同じモノを見ているのに、複数の解釈ができる場合がある。

例えば・・・

◆ネッカーの立方体

Author: BenFrantzDale

次の2通りの解釈ができる。

◆ルビンの壺

壺にも、向かい合った顔にも見える。

◆ボーリングの妻と義母

どちらの絵も、若い女性と老婆の2通りの見方ができる。

では、モナリザの一番の魅力であるあいまいな表情は、どのように解釈できるだろうか？

モナリザの口を修正して曖昧さを科学的に測定

嬉しそうな顔から悲しそうな顔まで9段階作成

Emanuela Liaci氏らの論文の図を改変

Emanuela Liaci氏らの研究では、心理物理学の手法を用いて、「喜び – 悲しみ」軸でモナリザの表情の曖昧さを科学的に測定した。

モナリザの表情を曖昧にしている鍵は口の部分だ。そこでこの研究では、原画の白黒コピーを使い口角を上げ下げする修正を施して、原画よりも嬉しそうな顔と悲しそうな顔をそれぞれ4枚ずつ計8枚作った。

12人の被験者が喜び・悲しみを判定

これに原画を含めた計9枚の画像を、12人の被験者にランダムな順番で30回見てもらい、喜び・悲しみの判定を下してもらった。また、判定までにかかった時間や、自分の判定にどれだけ自信があるかも数字として記録された。

もう一つ別な実験条件では、原画を一番嬉しそうな顔として、原画よりも悲しい顔を8枚作って、計9枚を被験者に見せ、同様に喜び・悲しみの判定などをしてもらった。

モナリザの微笑みは、ほぼ常に「喜び」だった！

実験の結果をまとめると・・・

・どちらの実験条件でも、ダヴィンチの原画は、ほぼ100%喜びと判定された。

・最も曖昧な表情は、原画よりもっと口角を下げた画像だった。

・最も悲しい顔と最も喜んだ顔はどちらもほぼ100%の確率で正しく判定されたが、最も喜んだ顔の方が、判定のスピードが速く、被験者が自分の判定により強い自信を持っていた。

・全く同じ顔の表情でも、実験条件によって、被験者の喜び・悲しみの判定が変化した。

モナリザの微笑みは昔から謎めいたものとして議論されてきたが、本研究によって初めて、基本的に喜びと認識されることがわかった。

また、感情の認識というのは必ずしも絶対的なものではなく、文脈によって変化する相対的なものであることが示唆された。

管理人チャールズの感想

喜んだ顔の方が悲しい顔よりも早くかつ自信を持って判定されたというのは面白いですね。しかし実験の被験者数が12名というのは、ちょっと少なすぎるように思います。個人差もあるのではないでしょうか。

自分の場合はむしろ、他人のネガティブな表情の方により敏感に反応してしまう傾向がある気がします。改めてこのモナリザを眺めてみても、自分はやはり喜びと断定できそうにはないです。眉毛もなくて怖いですし・・・

主要参考文献・出典情報（Creative Commons）Liaci, E., Fischer, A., Heinrichs, M. et al. Mona Lisa is always happy – and only sometimes sad. Sci Rep 7, 43511 (2017). https://doi.org/10.1038/srep43511（画像中の日本語などは記事作成者が追加）

※2019年1月31日追記：モナリザの魅力の謎は、やはりまだ解決していない！？

モナリザを見るとき、絵からの距離（近くで見るか、遠くから見るか）によって表情が違ってみえることを研究した論文がすでにあったようです。空間周波数の関係で、モナリザは遠くから見るほど喜んでみえるようです。ダヴィンチがこの曖昧さを生み出す効果を狙って絵を描いたかどうかは不明ですが、モナリザの微笑みの秘密はまだまだ奥が深そうですね。

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