すくすくベリー研究所
神経科学

脳は「本番」で強くなる?遊びや学びが実行機能を育む仕組み

📄 Task-evoked functional connectivity exhibits novel and strengthened relationships with executive function relative to the resting state.

✍️ Mitchell, M. E., Feczko, E., Fair, D. A., Cohen, J. R.

📅 論文公開: 2026年1月

実行機能 脳科学 自己制御 ワーキングメモリ

3つのポイント

  1. 1

    安静にしている時の脳と、何かの課題に集中している時の脳では、神経ネットワークの働き方が異なります。

  2. 2

    特に、課題に取り組んでいる最中の脳は、安静時には見られない特別な「つながり」を新たに作り出し、実行機能を支えています。

  3. 3

    子どもの実行機能の発達を深く理解するためには、遊びや学習といった「本番」の瞬間に脳がどう働いているかに着目することが大切です。

論文プロフィール

  • 著者名: Mitchell, M. E., Feczko, E., Fair, D. A., & Cohen, J. R.
  • 発表年: 2026年
  • 掲載誌: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
  • 調査対象: 米国の大規模研究「Adolescent Brain and Cognitive Development (ABCD) Study」のデータセットに参加した子どもたち。
  • 調査内容: 安静にしている時と、 実行機能 を使う特定の課題に取り組んでいる時の脳の働き(機能的結合)を比較し、実行機能の能力とどう関連しているかを分析しました。

エディターズ・ノート

「ぼーっとしている時と、何かに夢中になっている時。子どもの脳の中では、一体どんな違いがあるのでしょうか?」

そんな素朴な疑問に、脳科学の視点から光を当ててくれるのが、今回ご紹介する論文です。

近年注目される「実行機能」という力。この研究は、その力が、ただ待っているだけではなく、何かに「挑戦しているまさにその瞬間」にこそ、脳の特別な働きによって育まれていることを教えてくれます。

日々の遊びや学びの中に隠された、脳の成長の秘密を一緒に探っていきましょう。


実験デザイン

この研究では、子どもたちが何もせずリラックスしている「安静時」と、実行機能が試される2種類の認知課題に取り組む「課題遂行時」の脳活動を、fMRI(機能的磁気共鳴画像法)という技術を使って比較しました。

その結果、課題に取り組んでいる最中の脳は、安静時に比べて、脳の様々な領域がより協力し合う「統合された」ネットワーク状態になることが分かりました。

つまり、難しい課題に挑戦する時、脳は普段以上にチームワークを高めて問題解決にあたっている、とイメージできるかもしれません。

安静時と課題遂行時における脳ネットワークの働きの違い(概念図) 0 17 34 51 68 85 脳ネットワークの統合度 50 安静時の脳 85 課題遂行時の脳
安静時と課題遂行時における脳ネットワークの働きの違い(概念図)
項目 脳ネットワークの統合度
安静時の脳 50
課題遂行時の脳 85
安静時と課題遂行時における脳ネットワークの働きの違い(概念図)
🔍 実行機能を測る2つの課題とは?

この研究では、実行機能の異なる側面を測るために、2つの代表的な課題が使われました。

  • ストップシグナル課題: 「GOサインが出たらボタンを押してね。でも、たまにSTOPサインが出たら、押すのを寸前でやめてね」という課題です。これは、ついやってしまいそうな行動をグッとこらえる力(抑制制御)を測定します。
  • 感情n-back課題: 次々と表示される顔写真を見ながら、「2つ前に見た写真と同じだったらボタンを押してね」という課題です。これは、情報を一時的に覚えておきながら作業する力(ワーキングメモリ)を測定します。

どちらも、日常生活の中で子どもたちが頻繁に使っている脳の力と深く関わっています。

さらに重要な発見は、この課題遂行時にだけ現れる脳の特別なネットワーク活動が、実行機能の高さと強く関連していたことです。

安静時の脳活動だけを見ていても見つからなかった「実行機能と脳のつながり」が、課題に挑戦することで初めて明らかになったのです。


古典知見との接続

この発見は、ロシアの心理学者ヴィゴツキーが提唱した 「発達の最近接領域」 の考え方と響き合います。

「発達の最近接領域」とは、「子どもが一人でできること」と「大人の手助けがあればできること」の間の領域を指します。子どもはこの領域で他者からの 足場かけ(スキャフォルディング) を受けながら、新たな能力をぐんぐん獲得していきます。

今回の研究結果は、この「発達の最近接領域」での挑戦が、脳の中で物理的に何を引き起こしているかを示唆しているようです。

  • 一人でできるレベル(安静時): 脳は安定した状態で活動しています。
  • 少し難しい課題への挑戦(課題遂行時): 脳は特別なネットワークを活性化させ、新しい回路を築きながら、次の発達段階へと進もうとします。

つまり、少し背伸びした課題に取り組むこと自体が、脳にとって最高のトレーニングになっていると言えるのかもしれません。


すくすくベリーとしての解釈

この研究は、私たち「すくすくベリー」が、お子さまの成長をどのように捉え、サポートしていきたいかを考える上で、非常に重要な示唆を与えてくれます。

プロダクト設計への視点

私たちは、お子さまの遊びや学びの「できた・できない」という結果だけを評価するのではなく、その「プロセス」にこそ価値があると考えています。

今回の研究は、まさにその考えを裏付けてくれます。例えば、アプリ内のパズルに何度も試行錯誤しているログデータは、単なる「正解にたどり着けない」記録ではありません。それは、お子さまの脳がまさに今、実行機能をフル活用し、新しい神経ネットワークを懸命に構築している「成長の瞬間」の証しなのです。

この知見は、すくすくベリーがお子さまの行動ログを解析し、「今は粘り強く考える力が伸びていますね」「集中力がぐっと高まっていますよ」といった、プロセスを肯定するフィードバックを設計する上での、大切な科学的根拠となっています。

ご家庭でできること

この研究から、ご家庭での関わり方について一つのヒントが得られます。

それは、「お子さまが何かに夢中になって『格闘』している時間を、温かく見守る」ことです。

すぐに答えを教えたり、手伝ったりするのではなく、「うーん…」と考え込んでいる時間や、何度もやり直している姿そのものを「がんばっているね」「面白いやり方だね」と励ましてあげてください。その「格闘」の最中、お子さまの頭の中では、実行機能を司る脳のネットワークが活発に働き、未来への土台を築いているのです。

🔍 幼児期から思春期まで続く「挑戦」の価値

今回の研究対象は児童期以降の子どもたちですが、「課題への挑戦が脳を育む」という原則は、あらゆる年齢に共通します。

  • 幼児期: ブロックがうまく積めずに試行錯誤する
  • 学童期: 難しい計算問題に粘り強く取り組む
  • 思春期: 友人関係の悩みと向き合い、解決策を探る

これらすべてが、脳にとって貴重な「課題遂行」の機会です。すくすくベリーは、0歳から18歳までのお子さま一人ひとりの発達段階に合った「ちょうど良い挑戦」の機会を見つけ出し、そのプロセスを可視化することで、生涯にわたる学びの基盤づくりを応援したいと考えています。


読後感

ぼーっとしている時間も、もちろん子どもの成長には欠かせません。しかし、何かに夢中になって挑戦している時間には、脳の中で特別なドラマが繰り広げられているようです。

あなたのお子さまが最近、何かに没頭して「格闘」していたのは、どんな時でしたか?

その時、お子さまの頭の中では、どんな冒険が繰り広げられていたのでしょうか。