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書くと脳が動く

手書きが脳を活性化させる本当の理由――記憶力・集中力が変わる科学的メカニズム

2つの脳を想像してください。一方は活発で元気いっぱい、領域間で同期した神経系舞踊劇のように接続が発火しており、もう一方は散発的に関与する火花しか示さず、電気的な活性の孤立した島々が見られます。

どちらも同じ講義に参加し、同じアイデアを捉えようとしている大学生の脳です。両者の違いは知能、集中できる時間の長さ、または主題への興味ではなく、むしろ手元にあるツールにあります。

一方は信頼できるペンを罫線入りの紙の上に構え、もう一方はノートパソコンのキーボードの上に指を置いています。

『Frontiers in Psychology』誌 に掲載された研究で示されたこの神経的な対比は、デジタル便益への急激な移行が重大な認知コストを伴う可能性を示唆した多数ある証拠の一部に過ぎません。神経科学の研究室から教室まで、伝統的な学習ツールとデジタルツールを比較する研究は、ペンがまだ時代遅れではないことを発見しています。
 

ゆっくりが勝つ

すでに1979年の研究では、メモを取ることは、単純に受け身で聞くよりも学習と記憶において大幅に効果的であると肯定的に結論付けられ、ペンの力は疑いようのないものでした。しかし、便利なデジタルツールが豊富にある現在、ペンはまだその力を保っているのでしょうか?

2014年の画期的な研究「ペンはキーボードより強し」では、研究者パム・ミューラーとダニエル・オッペンハイマーが手書きメモとタイピングメモを比較するために3つの実験を実施しました。

最初の実験では、プリンストン大学の学部生がTED講演を視聴しながら、手書きまたはノートパソコンでメモを取りました。

その後のテストで、手書きメモを取った学生は、概念理解の質問で12~20%高いスコアを獲得しましたが、両方のグループは事象を記憶することでは同様の成績でした。

研究者たちは、ノートパソコンを使う人はタイピングの容易さから、講義の内容をほぼ一語一句そのまま書き写す傾向があり、一方で手書きの人は情報を処理し要約する必要があったことを発見しました。

「逐語的な書き写しは深い思考を必要としません」とオッペンハイマー氏はエポックタイムズに語りました。ペンと紙は、書く速度が遅いので不利に思えるかもしれませんが、実は、インクで綴る前に真の概念理解が必要であることは利点になるのです。

2番目の実験では、ノートパソコン使用者に対し、逐語的なメモを取らないよう明確に指示しました。しかし、指示したにもかかわらず、ノートパソコン使用者は依然として多くの内容を逐語的に書き写し、またもや劣った成績となったのです。

3番目の実験では、両方の学生グループにテスト前にメモを見直す時間を与え、ノートパソコンでのメモ取りに見られた不利を補うことができるか確認しました。しかし、見直しの時間があったにもかかわらず、手書きメモを取った学生が一貫してノートパソコン使用者を上回りました。
 

エポックタイムズ

「メモ取りに万能な解決策はありません」とオッペンハイマー氏は述べました。

彼は、特定の状況下では迅速なメモのキャプチャーは確かに有益であること、一方、特に抽象的な概念、図形、または方程式においては、タイピングが効果的でない場合があることを認めました。
 

脳内で何が起こるか

オッペンハイマー氏の論文が2014年に発表された際、ノルウェーの研究者オードリー・ヴァン・デル・メーア氏とその夫フレデリクス・ルード・ヴァン・デル・ウェール氏の関心を惹きました。

神経科学者として、彼らはその裏にある仕組みに自然と興味を持ちました。

「手書きとキーボードでのタイピングを比較したとき、脳の中で何が起こっているのか?」とヴァン・デル・メーア氏は述べました。

この疑問が彼らを2017年に『Frontiers in Psychology』誌に初めて掲載された実験へと導きました。

「最初は違いが見られるとは思っていませんでした」とヴァン・デル・メーア氏はエポックタイムズに語りました。

懐疑的な態度は合理的であり、オッペンハイマー氏の研究結果に対する潜在的な反論を提供しました:手書きの利点が神経学的なものではなく、単に状況的なものだとしたらどうでしょうか?

実際、普通の手書きメモを取る人々に比べ、ノートパソコン使用者の方が気が散りやすい傾向があります。研究によると、大学生はノートパソコンを使用しているとき、授業時間の約半分から三分の二をタスクから外れて過ごし、その結果として成績が悪化します。

さらに、この技術的な気が散ることは個人的なものだけでなく、意図せず伝染します。『Computers & Education』誌に掲載された研究によると、ノートパソコンでマルチタスクを行う同級生の後ろに座っていた学生は、デバイスのない同級生の後ろに座っていた学生に比べてテストで17%低いスコアを記録しました。

手書きが実際に神経学的な利点を提供するかどうかを確認するため、ヴァン・デル・メーア氏は256個の電極を備えた高密度脳波計(EEG)の「バスタブキャップ」を使用して脳の活動を測定しました。EEG記録は脳細胞がコミュニケーションを取るときに発生する電気信号を測定し、研究者が異なるタスク中にどの神経ネットワークが活性化し、これらの領域がどのように活動を調整するかを観察できるようにします。

実験では、学生に傘のアイコンなどの画像を見せた後、ノルウェー語「paraply」(英語で「umbrella」)を、手書きとキーボードで交互に書くよう指示しました。

エポックタイムズ、Shutterstock、ノルウェー科学技術大学の提供

 

「手短に言えば、手で描いたり書いたりするときとキーボードを使うときでは、脳が完全に『異なった』方法で働くことが分かりました」とヴァン・デル・メーア氏は述べました。

手書きは、記憶と学習に関連する領域全体に及ぶ広範かつ同期した脳の活動を刺激しましたが、タイピングはとても弱い神経関与のパターンを生み出しました。

より具体的には、手書きをする学生は脳全体で低周波のシータ波とアルファ波の相互接続した振動を示しましたが、タイピング中にはこれらの接続は顕著に欠けていました。これらの低周波は特徴的な認知機能を有します:シータ波は新しい情報の処理を助け、ワーキングメモリーをサポートし、アルファ波は長期記憶の形成を助けます。

手書き中に形成される広範な接続を示す脳のモデル。ピンクの線はシータ波の接続を示し、青い線はアルファ波の接続を示します。実線は最も強い接続を表し、破線と点線は徐々に弱くなる(しかし依然として有意な)接続を示します。これらの広範な接続ネットワークは手書き中に現れますが、タイピング中には現れません。エポックタイムズ、Shutterstock、ノルウェー科学技術大学の提供

ヴァン・デル・メーア氏は、手書きに必要な精密な微細運動調整がより複雑な多感覚神経経路を活性化し、より強い記憶の痕跡を生み出すと説明しました。対照的に、タイピング、スクロール、またはタップのような単純な運動動作はこれらの神経ネットワークを活性化せず、記憶力が弱くなります。

「講師が言うことをすべてタイピングできれば確かに魅力的ですが、文字通りやみくもにタイピングしているようなものです」と彼女は述べました。「情報は耳から入り、指先から出て行きます—入ってくる情報を処理していません。」

手書きは独自の認知的な指紋を生み出します。

「授業を欠席してクラスメイトのノートを借りても、あまり意味が分からないでしょう。なぜなら、それは個人に合わせたものだからです」とヴァン・デル・メーア氏は述べました。

若い成人の手書きがもたらす強力な脳刺激効果に関する彼女の研究結果を踏まえ、ヴァン・デル・メーア氏はこれらの利点が高齢者にも及ぶ可能性があると考えています。現在、彼女は手書きの日記を続けることが高齢者の認知低下を防ぐ助けになるかどうかを調査中です。

彼女は、手書きが認知機能を高めるのであれば、それらの神経経路を無視することが正反対の効果をもたらし、認知低下を加速させる可能性があると考えています。

「脳には『使わないとダメになる』という原則があります」とヴァン・デル・メーア氏は述べました。「長期的には、適切に使わなければ脳が実際に縮小するのではないかと心配しています」

彼女のアドバイスは?「一日中できる限りペンを持ち、子供のために鉛筆、クレヨン、ペン、紙を身近に置いてください」彼女は、手書きが神経系の基盤を形成する子供にとって特に重要であると強調しました。

彼女のアドバイスを裏付ける証拠は、さまざまな年齢層の研究に現れています。5歳から6歳の就学前児童を対象としたある研究では、子供たちに8つのドイツ語の文字を、書き取りによって、又はキーボードのタイピングによって学ばせました。その後の単語の読み、書き、文字認識のテストで、手書きグループはすべての指標でタイピンググループを一貫して上回り、いくつかのパーセンテージポイントの高いスコアを獲得しました。

これらの利点は成人リテラシーにも及びます。2021年の『Psychological Science』誌の研究では、アラビア語を学ぶ成人が手で練習した結果、単語をより早く習得できただけでなく、読みと綴りの能力も驚くほど向上しました。これは、それらのスキルを特別に練習していなかったにもかかわらず起きたことです。


脳は「使わなければ失われる」という原則がある。長期的に適切に使わなければ、脳が実際に縮小するのではないかと懸念。
神経心理学教授 オードリー・ヴァン・デル・メーア氏

 

優秀な学生の習慣

ミューラーとオッペンハイマー氏が研究を発表した後、その後の研究はまちまちの結果を生み出しました。2021年の「まだノートパソコンを捨てないで」というタイトルの研究は、結論にさえ反論しました。

「全体的に、結果としては、普通の手書きのメモ取りが、情報のより良いコード化を通じて即時学習を改善するという考えを支持するものではありません」と2021年の研究は述べています。

しかし、最近の2024年のエイブラハム・フラニガン氏と同僚たちによるメタ分析では、3000人以上の参加者を対象とした24の研究を調査したところ、高等教育において手書きメモが明らかに優れていることが分かりました。研究は、学習材料に関係なく「手書きは依然としてチャンピオンです」とフラニガン氏はエポックタイムズに語りました。

分析では、手書きのメモ取りには相当な強みがあることを示しました:手書きメモを取った学生の約40%がAまたはBの成績を獲得したのに対し、タイピングした学生はわずか30%でした。

現実世界での影響を例示して、フラニガン氏は優れた大学生の話を共有しました。彼女は非常にやる気があり、早くに着席し、前列に座り、課題を時間通りに提出しました。
フラニガン氏は、彼女が講義中にいつもタイピングでメモを取っていることに気づきました。

「彼女はタイピングが非常に速く、裁判所速記者としてのキャリアも可能だったでしょう」と彼は言いました。しかし、彼女は解決できない問題を抱え、とうとうオフィスアワーに彼のところに来ました:講義が彼女の記憶に残らないのです。

フラニガン氏によると、「ノートパソコンに大量のメモを取っていたにもかかわらず、彼女がどんなに注意しても、講義が終わると情報はまるで右の耳から左の耳へ抜けていくようでした」

彼は簡単な変更を提案しました:手書きに切り替えることです。

「この話の結末はもうお分かりですね」と彼は言いました。

切り替えた後、学生はより注意深く情報を処理し、毎回の講義をより良く記憶し、題材を理解して記憶に留めることができました。
 

学習の甘美な代償

古代ギリシャの哲学者アリストテレスは、「教育の根は苦いが、その果実は甘い」と言いました。より一般化すると、この格言は「苦しまなければ得られない、失わなければ得られない」という原則を反映しています。

メモ取りデバイスから人工知能に至る新しい魅力的なツールは、生産性を加速または向上させるように見えるかもしれませんが、「利便性が学習を高めることは通常ありません」とフラニガン氏は述べました。

オッペンハイマー氏によると、「手書きは学習を助けるような深い思考を支えますが、しかし、それが唯一の方法ではないことも確かです」

彼は、人々が情報を自分の言葉で再構成したり、学んだことを他人と議論したりするなど、題材に真剣に取り組むことを促す学習における「望ましい困難」を求めることを提案します。

「ほとんどの人は、これらの戦略に自然とは取り組みません。なぜなら、それが難しく、私たちは困難よりも簡単なことを好む傾向があるからです」と彼は言いました。「しかし、もっと一生懸命考えることは通常、学習に良いです」


利便性が学習を高めることは通常ありません。
教授および研究者 エイブラハム・フラニガン氏

興味深いことに、書き方の種類さえも重要です。『Journal of Alzheimer’s Disease』誌の研究では、軽度認知障害の高齢者が8週間、中国の書道(形式的、反復的、かつ規律的な書き方)を練習した結果、ワーキングメモリーと注意制御の向上が見られました。

書道を練習した参加者は、iPadを使用し書道に取り組まなかった参加者が11.8%であるのに対して、ワーキングメモリタスクで30%以上の改善を示しました。書道の利点はトレーニング終了後6か月間持続し、長期的な認知改善を示唆しています。

エポックタイムズ

タイピングと同様に、電子書籍などのデジタルメディアは便利に見えますが、避けられないコストも伴います。デジタルデバイスで読む場合、古き良き紙に比べて理解力が一貫して低いです。

したがって、オープン大学の読書および幼児教育開発教授であるナタリア・クシルコワ氏によれば、多ければ良いとは限らないのです。クシルコワ氏はエポックタイムズに、デジタルメディアには豊富なコンテンツ、アクセスのし易さ、相互作用の追求などの利点がありますが、しばしば学習成果の避けられない損失につながることを述べました。

したがって、技術が私たちを前進させる中でも、これらの見かけ上時代遅れのツールであるペンと紙が、子供と大人が読む、書く、考える方法を根本的に形作っています。ヴァン・デル・メーア氏は、今や教師が鉛筆の持ち方さえほとんど知らない一年生に出会うことを嘆きました。

「とても残念です」と彼女は言いました。

ヴァン・デル・メーア氏は、未来の世代が詩、手紙、または簡単な買い物リストを通じて手書きの価値を再発見することを望んでいると述べました。

彼女は、伝統的に手書きには個性と個人的なアイデンティティが込められてきたと指摘しました。

「単なるスキルではありません」と彼女は言いました。「手書きは私たちの文化遺産の一部であり、人間であることの一部です」
 
(翻訳編集 日比野真吾)

生物医学科学の理学士号と人文科学の修士号を持つ健康分野のライター。メリーランド大学で生物医学研究に従事し、NASAのデータ分析プロジェクトに参加したほか、ハーバード大学ギリシャ研究センターの客員研究員も務める。健康ジャーナリズムでは、綿密な調査をもとにした洞察を提供することを目指している。