第６回　耳はなぜ2つ？

触覚で空気の振動を感じる昆虫などは２本の触覚を左右に持っていると思うのですが、それも人間が耳を２つ持つ理由と同じ理由ですか。（理２）

なるほど！触覚のことは考えたことがありませんでしたが、２つあることには、きっと理由があるはずですよね。調べてみて、何かわかったらぜひ教えてください。

「耳の位置がここにある理由」受講生の仮説いろいろ

まずフクロウのように上下にずれなかったのは、フクロウとは違い上から敵に狙われることが少なかったからかなと考えました。次に頭の両脇にある理由は、神経の伝達速度にあるのではないかと考えました。神経の伝達速度を調べてみると120m/s、音は340m/sなので音が伝わる速度よりも三倍ほど遅く、聴覚の情報を処理する脳の分野から離れてしまうとかなり耳に届いてからのタイムロスができてしまうので、ステレオで音を聞き反応速度を上げるために現在のこの位置にあるのではないかと考えました。（工１）

「耳同士の距離を離すことで、両耳間強度差や両耳間時間差を出し音の立体感を知覚するため」「脳と近い部分に位置しているため、素早く音の情報を伝達するため」と考えました。（経１）

まず、左右に位置しているのは、前後左右の音をより広く拾うことができるからだと思います。次に、頭に位置しているのは、人間が生きていくうえで重要な機能を頭に集中させた方が、生存率が高かったからだと思います。いわゆる五感と呼ばれるもののうち、触角は全身にあるとして、それ以外はすべて頭に集中しています。そして、最も重要な脳も頭に存在しています。（工２）

もし人に耳が３つや４つあったら、もっと空間を把握することが出来るのでしょうか？（多数）

耳は、頭部で互いになるべく離れた位置についています。これによって、強度差（大きさ）についても、時間差についても、2つの耳から情報の差異が最大化されています。そのため、さらに耳を増やしたところで、追加で得られる情報は（ゼロではないにせよ）あまり大きくなそうです。

それに、人は空を飛ぶわけではないので、左右方向と比べて、上下方向の位置の把握は、それほど重要度が高くありません。

だから、左右に二つで十分なのでしょう。

右目で見る映像と左目で見る映像を逆にすると、奥行きが反転して見えるのでしょうか。また、カメラを上下にずらした映像を左右の目で見るとどうなるのでしょうか。私の予想では脳が混乱してみていられなくなると思います。（工１）

はい、混乱してこの動画のようになります（リンク）。

ただ、ヒトの脳はすごいもので、ずっとかけていると慣れてきて普通に暮らせるようになります。何日かすると、左右反転や上下反転のメガネをかけたまま、自転車にさえ乗れるようになるそうです。

両耳間時間差の例として左耳のほうが少しだけ早く音が流れてくる曲を聞いた時に右耳にも同じ音は少し後に流れてくるのに何も流れていないように感じました。少し遅れてでも右耳から音が聞こえないのはどうしてなのか気になりました。（工１）

両耳で0.5ミリ秒の時間差で音を聞いたときは片方（左耳）からのみ聞こえているように感じたが、もっと時間差をつけていったときにどのように音の聞こえ方が変異していくのか気になった。（経３）

0.5ミリ秒という極めて短い時間だけずれて同じ音が聴こえるため脳が自動的に音のずれを修正しているのだと思います。もっと長い時間ずらせば左右どちらの音も聴こえるのではないでしょうか。（工１）

左右の音の時間のズレがわずかだと、１つの音が、左右に偏って聞こえます。しかし、もっとたくさん時間をずらすと、時間がずれた音が左右から１つずつ聞こえます。下は他の学生が紹介してくれた動画ですが、こんな感じになります（ボーカルを聴いてください）。

では具体的に何ミリ秒までずらすと２つに聞こえるのか、興味ある人は自分でAuditionで実験してみましょう（過去に特殊課題にしたことがあります）。

セミやカマキリに目が5つあると知ってとても驚きました。身近にいる生き物の目はみんなふたつだろうという先入観を無意識に持っていたのだと分かり、自分でも気がついていない偏見や差別意識のような「当たり前」を持ってしまっているのかなと怖くなりました。（人文１ほか）

ミジンコの目は一つしかないことを初めて知り驚くとともに、一つの側面（横から見た写真）しか見ないことは非常に恐ろしく感じた。普段の自分を思い返すと、自分の目に見えていることがすべてだと思い込んで、母親と口論になることが時々あった。怒りが起こると主観で物事を捉えがちになり、他人の意見に耳を傾けられないことがあったと反省する。そんな時はこのミジンコの話を思い出して冷静になろうと思う。（農１）

物事を一面からしか見ないことの危険さや、それで間違った常識が刷り込まれてしまう怖さを、ミジンコが教えてくれますね。

大学の勉強でも卒論でも、何かについて知ろうと思ったら、ひとつのテーマについて複数の本や教科書を読む必要があります（最低３冊を推奨します）。期末レポートの課題（２）は、このことの大事さに気付いてもらうためのものです。

目は２つ、が当たり前じゃない事に驚きました。ミジンコの目がひとつであることや、３つや５つの目の動物がいることに、驚きました。目が３つあると、世界はどのように見えるのでしょうか？耳が３つあると、世界はどのように聞こえるのでしょうか？【多数】

進化の過程で、自然は、我々の想像をはるかに超える様々な形態や機能をもつ生物を生み出しています。目が３つあるとどう見えるかなど、その感覚世界を理解するのは不可能だと思います。

生物学を勉強すると、ヒトという存在が相対化されて謙虚になれます。むしろ、そのために生物学という学問があるのでは、と思えるほどです。

片目でも立体的に感じるのは両眼で見ている景色を脳が覚えているからでしょうか？（理）

片目を瞑ることで立体に見える映像があるのはご存じでしょうか。初音ミクの曲で有名な「千本桜」という曲のMVは片目を閉じると立体的になるんです。真相は遠近法や点透視図法の絵かつ動きが多いため錯覚でそう見えるだけなのですが、花弁や文字が立体的に見えていつもすごいなと思います。（人文１）

ご指摘の通り、両眼視差以外からも、奥行きの情報は得られます。こちらの解説をご覧ください（奥行き知覚）。これらの奥行き情報を使うと、片目でも立体的に見える画像が作れます（片目３Dのイラスト特集）。紙やパソコン画面はあくまでも平面なので、両目で見るとバレますが、片目にして、あえて両眼視差を無効にすることで、立体感が出てきます。

蛇の持つピット器官も赤外線を感じ取っているため蛇にとって第3の目ということができますか？（理3）

赤外線は、電磁波の一種です。目が感じる光も、電磁波の一種ですね。そういう意味では、ピット器官は目と似ていると言えます。

ただ実は、ピット器官は赤外線を電磁波として感じているというより、赤外線が運ぶ熱を感じているのです。眼とはセンサーとしての仕組みが全く異なるので、すると眼とは違うともいえますね。

人間の目は横にふたつ並んでいるが、もし縦に2つ並んでいたらどのように見えるのか疑問に思った。自分の予想では物体の見え方は変わらないが、横に広く見えている今の状態から縦に広く見えるようになると思う。（工１）

面白い質問ですね。そもそも、なぜ縦ではなく横に並んでいるんでしょう？

カマキリの真ん中の３つの単眼は意味があるのでしょうか。目が離れている方が視野が広がるのに、あのように密集しているなら１つでもいいのではと思ってしまいました。（人文）

とかげは頭の上にも目があると言っていたが、前方の景色と上空の景色で全く異なる情報を同時に得ているのか。また、もしそうだとしたら2枚の画像が重なったように見えているのか、基本は前方の景色で上空はぼんやりと捉えているのか。（工）

頭頂部の目は、ものの形を見るというより、明るさを感じるためのもののようです。
一つでも、昼や夜かや、日陰かどうかなどがわかりますが、さらにこれが複数あると、例えば太陽と自分の相対的な位置関係がわかることで、飛行中の体の姿勢や向きを感知できると推測されています。

どんな生物でも機能でも言えるが例えば今回挙げられた目という機能だけでも多いに越したことはない気がするのに何故2つだけに留めてしまったのでしょうか？（工）

進化の過程で目が多くなった生物がいたのに、なぜ目の数が減少したのでしょか？野生の動物は多ければ多いほど有利になると思います。（医ほか）

では逆に、何個あれば満足ですか？　100個？　感覚器官を持つということは、設置のスペース、エネルギー消費などのコストが生じます。

さらに、情報量が増えれば、それを脳で処理するのも大変です。

＜過去の受講生の素晴らしい考察を、ここに紹介します＞

　確かに目を増やせば増やすほど視覚情報は多角的になり、立体的にものを把握しやすくなると思いますが、それを一つの物体としてまとまって認識することが難しくなるのだと思います。丁度今日実験した複視のように、何重にも物体が見えてかえって見えにくくなるのでしょう。ですから、出来るだけ立体的で、かつ見えにくくならないように目は二つに進化したのではないでしょうか。

　耳に関してはどうでしょう。5.1チャンネルの話のように五方向に耳がついていたり、あるいは耳が上下にもついていたりするほうが立体的に音を捉えられるのかもしれません。ですが、上下や前後などの方向感覚は耳介でもう補われているものです。わざわざ耳を上や下に付けたりする必要はないのでしょう。また、調和複合音でも話がありましたがひとは音をまとまりで捉えています（音にもゲシュタルト崩壊が起きると聞いたこともあります）。たとえば、音楽なども若干右と左とで音を変えているとありましたが、ひとはその違いにも関わらず、その音楽はひとつのまとまった全体として聴いているのです。だとすると、耳を増やせば増やすほど──丁度目が焦点を合わせられなくなると推察できるように──音もまとまったものとして受け取られにくくなってしまうのではないでしょうか。だから目と同様、多すぎず少なすぎずの二つなのではないでしょうか。

立体視が霊長類に特有となったのは何故か？　（人文１）

霊長類は、目が正面を向いて立体視が可能になるほかに、「第1指（つまり親指）が他の4本と向かい合って物をつかむことができる」という特徴もあります。これは、祖先のサルが樹上生活をしていたとき、枝などの距離を把握して手足で掴んで移動するのに役立ったでしょう。この進化のおかげで、私たちは、手を使った細やかな作業ができるようになったのですね。

よくアニメやドラマなどで拳銃の狙いをつけるときに片目をつぶっていますが、片目をつぶってイヤホンジャックに刺すことが難しいならば、この行為は命中率を下げていると思うので、なぜ片目をつぶっているのか疑問に思った。　（経１）

両眼視差が邪魔をするからです。「銃から的への直線」と「片眼の視線」をぴったり揃えることで、狙いがつけやすくなります。

ヒトの耳介は複雑な形をしていますが、ネコやウサギの耳介はヒトほど複雑な形をしているようには見えません。（工他）

人間の非常に複雑な耳介によって音色が変わり、音の宝庫や距離感をつかんでいると知り、猫や犬の耳は比較的平坦だと思ったためネットで調べてみたら、実際には内部が非常に複雑になっていることがわかり、意外と人の耳に似ていて、その見た目にかなり驚きました。（工２）

疑問を持つだけでも良いことですが、二人目の学生は自分ですぐに調べたのが素晴らしいですね！

今回驚いたことは、フクロウの耳の位置です。いままで、僕はフクロウの耳は頭にある二つのトサカのようなやつだと思っていたのですが、それはフクロウではなくミミズクのものだと知って、驚きました。（工１）

フクロウのうち、羽角という耳に見えるような羽毛を持っているのがミミズクです。ミミズクの羽角は、耳ではありません。何のためのものか、はっきりとはわかっていないのです。

モノラル音声とステレオ音声の違いを初めて知りました。（多数）

講義でステレオの良さを実感したのですが、モノラルの良さが思いつきません。モノラルにも何かしらのメリットはありますか。（工）

この世の音はほとんどステレオ音声とありましたが、モノラル音声を主に使用しているのはありますか？（医）

CDやインターネットの音楽はほぼ全てステレオですが、モノラル音声もたくさんありますよ。

例えば、校内放送のスピーカーは部屋にひとつです。携帯電話の音声も、片耳で聞くモノラルです。必要のないものは、モノラルで済ませます。なぜなら、ステレオには、何もかも2個用意しなくてはならないので、コストが倍かかるからです。データ量（通信量）だって、ステレオはモノラルの倍です。

ステレオ音声の方が好きだが、ずっと聞くにはモノラル音声が良いと思いました（経）。モノラルを好む人はいるのか？（医）。モノラルの方が耳が疲れず聞きやすかった（経）。ステレオの方が好み（多数）。モノラルは音の外にいる感じで、ステレオは音の中にいる感じ（経）。勉強するときに聞く際はモノラル、曲をしっかり聞く際はステレオにしている（医）

ステレオ音声は楽しいですが、情報量が多いため、度が過ぎると嫌味に感じたり疲れたりすることがあります。BGMにはモノラルがちょうど良いというその感覚は、私にもよくわかります。

それに、音楽の本質を考えると、ステレオ効果は単に装飾的な役割とも言えますよね。モノラルであっても良い音楽は良いですし、ステレオであってもつまらない音楽はつまりません。

左だけわずかに先に聞こえる音を流した時に右耳からほとんど音が聞こえなかったことに驚いた。左だけにしか音を流していないのではないかと疑うほど右耳では何も聞こえないように感じた。（法）

なぜ波が少し速く進んでいるほうの音だけが偏って聞こえるのでしょうか。両方の耳に同じ大きさの音が届いているはずなのに聞こえないように感じるのは不思議だと思いました。（医保）

片耳に先に入った音声が、少し遅れた反対の耳の音声を抑制しているからで、こういうのを、マスキング効果と言います。

大きく聞こえている側のイヤホンを外すと、反対側からの音が急に大きく聞こえます。マスキングがなくなるからです。

吹奏楽やオーケストラにおいては、トランペットはここ、クラリネットはここといったようにおおまかな場所が決まっています。私は小さい頃、同じ楽器が複数いるなら、どこからも同じように聞こえるためには左右どちらもいるべきじゃないか、と考えていました。これらの配置の理由にも、ステレオ音声のように左右に違う楽器を配置して、組み合わさったときに立体的に聞こえるようにするためということでしょうか。（法）

そうですね。そのように、楽器が分離して違いが聴きやすくなる効果があります。また、演奏者の立場に立って考えると、似た楽譜を演奏している人は近くにいた方が演奏しやすいです。こちらの理由も、かなり大きいと思います。

「頭部伝達関数に基づいて脳が音源の位置を特定する」ということだったが、この関数はあくまで音源からの音が人間の頭部や身体の形状によって変わるそのスペクトルの変化によるもので考える必要があり、周りの壁や物に反射してきた波のスペクトルについては考えない方がいいのだろうか。（工）

目をつぶっても、音だけで、自分のいる部屋の大きさって、なんとなく分かりますよね。例えば、目隠しされて連れて行かれた場所が体育館なのか、風呂場なのか、野原なのか、間違えることはないでしょう。無意識に、環境音の反射を聞いているからです。つまり、周りの壁や物からの反射音は、周りの環境の情報を得るのに役立っています。

耳の形は全員がおなじなわけはなく、ダミーヘッドマイクの耳の形は自分と同じではないのにも関わらず、それがリアルに立体的に聞こえるというのが不思議に感じた。（工１）

ASMRなどの音声を聞く際に、デフォルトの位置で音が聞こえるはずの部分で真横からではなく少し後ろから聞こえることがあります。たとえば、人間の耳はそれぞれ大きさもことなり、形も異なります。私の父は耳が大きいし、かつ柔道の受け身によって耳が変形しています。（人文１）

その通り、頭部伝達関数は一人ひとり違います。
なので自分の耳の穴にマイクを突っ込んで録音するのが理想です。

ASMRは僕にとってはもはや拷問だと感じました。（法）

私はASMR音声を聞いて眠れる派です。聞き始めの頃はぞわぞわっとなりましたが、慣れると聞いていると落ち着くなぁってなります。（農）

好きな人は好きですよね、ASMR・・・。私はどちらかというと苦手です。

ASMRでは音が聞こえる聴覚だけ働いていると思ったけれど、くすぐったくなる感覚があって、これは耳にあるどこかの神経が働いてそういう感覚になるのでしょうか。（人文１）

頭にビニールのようなものを被せられた時は、鳥肌が立ちました。実際に体験していないはずなのに、体が勝手にむず痒くなって、五感の繋がりを感じました。（農１）

その感覚が、まさにASMR＝Autonomous Sensory Meridian Response（自律的感覚絶頂反応）です。仕組みは、まだ解明されていません。

イヤホンの先が３極で２チャンネルの情報を送っているとは知らなかったので驚きました。イヤホンの端子が３極や４極に分かれているとは知りませんでした。端子の黒い縞は、デザインだと思っていました。（など多数）

企業は、デザインのためだけに、こんなところにコストはかけません。

チャンネルという概念を知っていると、ついつい端子が気になります。iPhoneのlightningケーブルは、何チャンネルですか？ＵＳＢは？　これは、端子の金属部分がいくつあるか数えてみればわかります。

ピアノで演奏するときに、メロディやバスやアルトなど、ばらばらに分けて、音の大きさを変えるように指導されます。平面的でなく、立体的な音楽になると思いますが、ステレオと同じ原理なのでしょうか？（工）

これは、今日の話のステレオとは違う話です。強弱などのヒントを脳に与えることで、同時に鳴っている音を複数の声部に聞き分けられるようにします。ですので、この演奏効果はモノラル録音でも分かります。

　立体的という意味の「ステレオ」と画一的という意味の「ステレオタイプ」の関係性が気になり、調べた。ギリシア語で「固い」という意味の言葉が語源であるそうだ。

「固い」というのは形が崩れないほどしっかりしているという意味を持ち、形を保っていることから転じて、立体的であるということを指すようになったらしい。また、「ステレオタイプ」は、昔、印刷時に用いられた鉛版のことであり、同じものが印刷されることから、型にはまった同じような考えのことを表すようになった。

これまでの自分の経験と関連付けて、新たな疑問を見つけ、解決しようとする面白さが分かった。（教１）

自分で疑問をみつけて解決する姿勢が、素晴らしいです！解説もみんなのためになります。ありがとうございます。