イーモリ〜、見ろよあの地球人。暗い部屋でベッドに横になって目を閉じてるぞ。もう寝るのか？まだ夜の9時なのに。
ふふ、早寝は健康にいいからね。…あれ、ちょっと待って。ヤーモリ、モニターの光学フィルターを「超微弱光検出モード」に切り替えてくれる？
おー、了解！…ん？ うわぁぁぁぁ！イーモリ！あの地球人の頭が光ってるーーーーーーー！
落ち着いて。あれは正常な現象だよ。実はね、地球人の脳は…文字通り「光っている」んだ。
はぁ！？ 脳が光る！？ アンコウみたいに深海で光るやつ！？ それとも蛍みたいにお尻が…いや頭が光るの！？
まぁ近いけどちょっと違うかな。アンコウや蛍の光は「生物発光」と言って、化学反応で意図的に光を出すものだよね。脳の光はもっと微弱で、「バイオフォトン」って呼ばれているんだ。
バイオフォトン？ なんかカッコいい名前だな！ 僕もバイオフォトン出してみたい！
出してるよ、ヤーモリも。生きている細胞はすべて、代謝の副産物としてごく微量の光子…つまりフォトンを放出しているんだ。これを「超微弱光子放射」、英語では Ultraweak Photon Emissions、略して UPE と呼ぶ。
僕も光ってるの！？ やったー！ 僕、光る爬虫類だー！ …でも目に見えないんでしょ？
そうだね、肉眼では見えない。1平方センチメートルあたり毎秒、数個から数千個の光子が出ている程度。ちなみに光の波長は350ナノメートルから1300ナノメートル…つまり可視光から近赤外線の範囲だよ。
で、なんで特に脳が光るわけ？ 腕とか足じゃなくて。
いい質問だね。バイオフォトンの発生源は主にミトコンドリア…細胞の中のエネルギー工場だ。ミトコンドリアがエネルギーを作る過程で活性酸素種（ROS）が生まれて、その電子が低いエネルギー状態に戻るときに光子を放出する。これを「放射失活（radiative decay）」って言うんだ。原子核の崩壊とは違って、励起した電子がエネルギーを光として放出する物理現象だよ。
えーと…つまり、エネルギーをたくさん使う場所ほど光るってこと？
その通り！ そして地球人の脳は体重のたった2%しかないのに、全身のエネルギーの約20%を消費する超大食いの臓器だ。だから脳が一番明るく光るんだよ。
脳って燃費悪いなぁ。僕の宇宙船のエンジンみたいだ。
ふふ。さて、ここからが2025年の画期的な発見だよ。カナダのウィルフリッド・ローリエ大学のムルガン博士らの研究チームが、生きている人間の頭蓋骨の外側からバイオフォトンを検出することに、史上初めて成功したんだ。
なにーーーーーーーーーー！ 頭蓋骨を突き抜けて光が漏れてるの！？ 地球人、頭からオーラ出てるじゃん！
まぁオーラとは違うけどね。実験では20人の被験者に暗室に入ってもらい、頭にEEG（脳波計）の電極と、光子増倍管という超高感度のフォトン検出器をセットしたんだ。検出器は後頭葉と側頭葉の2箇所に配置された。
暗室で頭に機械をつけて…なんか怖い実験だな。
重要なのは、部屋の背景光と脳からの光を区別するために、被験者とは反対方向にも検出器を置いたこと。そして結果、頭部からの光子信号は背景ノイズよりも明らかに高く、しかもより複雑なゆらぎパターンを示したんだ。
へぇ〜。じゃあ何か考えたりすると光り方が変わるのか？
まさにそこが面白いところ。被験者には目を開ける、目を閉じる、音楽を聴く、といった5つの認知タスクを順番にやってもらった。すると、タスクを切り替えるタイミングでバイオフォトンの放出パターンが変化したんだ。
おぉ！ じゃあ脳をたくさん使うと光がバーッと強くなるんだ！
ところがね、そう単純でもなかった。シャーレ上のニューロンなら、活動が増えれば光も増える。でも生きた人間の脳では、EEGで測った特定の脳領域の活動量と、その近くの検出器が捉えた光子量は必ずしも比例しなかったんだ。
えっ、なんで？ 使えば光るんじゃないの？
ムルガン博士は「光子が脳の内部で吸収されたり、散乱したり、あるいは何かに使われている可能性がある」と言っているんだ。つまり…バイオフォトンが脳の中で、ただの代謝のゴミじゃなくて、何か別の役割を果たしているかもしれないってこと。
別の役割？ 光で何をするっていうんだ？
ここからがさらに衝撃の仮説だよ。2016年にクマールらの研究チームが発表した論文で、ニューロンの軸索を覆う「ミエリン鞘」…あの電気信号の伝達速度を上げる絶縁カバーが、実は光ファイバーケーブルのように光を導波できるという可能性が示されたんだ。
はぁぁぁ！？ 脳の中に光ファイバーが通ってるの！？ 地球人の脳って光通信してるの！？
仮説の段階だけどね。シミュレーションでは、脳内の約2ミリメートルの長さの軸索で、入射したバイオフォトンの46%から96%が伝送可能だという結果が出ている。しかもミエリン鞘は波長ごとに異なる帯域幅を持つから、波長によって異なる情報を送る「波長多重通信」の可能性すらあるんだ。
待って待って、それってつまり…脳は電気信号だけじゃなくて、光でも情報をやり取りしてるかもしれないってこと？
そういうこと。さらに2022年にはScientific Reports誌で、光子が軸索に沿って伝導されることで、脳の学習メカニズムの一つである「バックプロパゲーション」に似た処理が可能になるかもしれないという理論・シミュレーション研究が発表された（Zangari et al., 2022）。あくまで理論的な可能性の段階だけどね。
あの…ちょっと頭がパンクしそうなんだけど…。そもそもバイオフォトンって、ただのエネルギーの余りもんなんだっけ？ それとも脳が意図的に作ってるの？
いい疑問だね。2014年のタンらの研究で、神経伝達物質のグルタミン酸をラットの海馬に投与すると、バイオフォトンの放出量が増加して、しかもその光が神経回路に沿って伝播したことが確認されたんだ。つまり神経伝達物質がバイオフォトンの「スイッチ」になっている可能性がある。
えっ、じゃあ脳が信号を送るたびに光も出てるの！？ 脳のおしゃべりが光のイルミネーションになってるってこと！？
ロマンチックな表現だけど、科学的にはまだ「副産物なのか、積極的な情報伝達手段なのか」は決着がついていない。ただ、ウィルフリッド・ローリエ大学のグラムリッヒ博士は「仮にバイオフォトンが認知を支えるという仮説が証明されなくても、この測定技術自体が脳科学を変える可能性がある」と述べているよ。
測定技術？ どういうこと？
ムルガン博士らはこの技術を「フォトエンセファログラフィー」…つまり「光脳波記録法」と名付けたんだ。EEG（電気的脳波）に加えて、脳が放出する光のパターンも測定する。これにより、脳の酸化ストレスや代謝状態をリアルタイムで、しかも非侵襲的にモニターできる可能性がある。
おぉぉ！ 脳の健康診断が光でできるようになるかもってこと？
その通り。バイオフォトンの放出量は酸化ストレス、加齢、神経変性疾患と関連することがわかっている。将来的には、認知症やうつ病の早期発見にも使えるかもしれないんだ。グラムリッヒ博士は「この技術は今後数十年で広く採用されるだろう」とまで言っているよ。
ふっふっふ…ひらめいたぞイーモリ！ 脳が光っているなら…その光を増幅すれば…僕の頭をピカピカに光らせて、地球人を照らす「生体LEDライト」になれるんじゃないか！？ 懐中電灯いらず！ 暗闇でも安心！ 夜道の防犯対策にもなるぞ！
…ヤーモリ、バイオフォトンの光は肉眼で見えないくらい微弱だって言ったよね？ 蛍の光の10億分の1以下だよ？
いいもん。いいもん。どーせ僕はポンコツだもん…。でもさ、もし本当に脳が光で通信してるなら、僕ら宇宙人の脳の機械とも関係あるのかな？
ふふ、それは面白い視点だね。…さて、まとめよう。2025年の研究で初めて確認されたことは3つ。第一に、生きた人間の脳のバイオフォトンが頭蓋骨の外から検出できたこと。第二に、認知タスクの切り替えで光のパターンが変化すること。第三に、光が脳内で「使われている」可能性が示唆されたこと。
脳って電気で動いてると思ってたけど、光も使ってるかもしれないんだな…。地球人の脳、すごいな。
うん。地球人の脳は自然にそんな仕組みを進化させた。僕らは機械の力を借りているのに…やっぱり人間って不思議だね。今日のレポートは「脳のバイオフォトン――あなたの脳は、今この瞬間も光っている」でお送りしました。
よーし！ 今日は脳をたくさん使ったから、きっと僕の頭めちゃくちゃ光ってるぞ！ …いや、パンケーキ食べてただけだっけ？
…消化にもエネルギーは使うから、少しは光ってるかもね。
参考文献
Casey, H., DiBerardino, I., Bonzanni, M., Rouleau, N., & Murugan, N. J. (2025). Exploring ultraweak photon emissions as optical markers of brain activity. iScience, 28, 112019.
Kumar, S., Boone, K., Tuszyński, J., Barclay, P., & Simon, C. (2016). Possible existence of optical communication channels in the brain. Scientific Reports, 6, 36508.
Tang, R., & Dai, J. (2014). Spatiotemporal imaging of glutamate-induced biophotonic activities and transmission in neural circuits. PLOS ONE, 9(1), e85643.
Zangari, A., Micheli, D., Galeazzi, R., & Lucarelli, D. (2022). Photons guided by axons may enable backpropagation-based learning in the brain. Scientific Reports, 12, 20735.
