毎秒、認知機能は 私たちの脳 彼らは膨大な量の情報を処理して未来を予測し、次の瞬間に何が起こるかを予想します。すごいですよね？しかし、それは私たちが気づかないほど自然なプロセスであり、私たちの生存のための基本的なメカニズムです。そして今、科学者たちは初めて、それがどのように機能するかを発見しました。
大脳皮質の役割
哺乳類の脳の最大の部分である大脳皮質は、認知機能において重要な役割を果たします。人間においては、知覚、思考、記憶、意思決定を担っています。最近の仮説によれば、 その主な機能は将来の出来事を予測することです新しい感覚情報を処理し、それを以前の予想と比較します。
ジャーナルに掲載された研究 ニューロン (ここにリンクします）は、この理論を裏付ける重要な証拠を提供しています。博士が主導した研究。 ユーリー・シムキフ教授の研究室のポスドク研究員 ラファエル・ユステこの研究は、皮質の予測的役割を理解する上で重要な前進を表しています。
記憶機械としての皮質
「皮質は記憶機械として機能し、新しい経験をコード化し、非常に近い将来を予測することを発見しました」と説明している。 シムキフ.
教授 ユステ この発見は、脳の正常な機能と、皮質が正常に機能していないとみられる統合失調症などの疾患の両方を理解する上で重要であると強調している。 新しいのは、私たちが予測することと実際に起こることの間に違いがあることだ、と彼は説明する。
認知機能と新奇性検出のメカニズム
研究チームは、マウスが既知の感覚刺激と新しい感覚刺激の組み合わせにどのように反応するかを特定する研究を計画することから研究を開始した。刺激は、異なるピッチで演奏された音でした。マウスの聴覚皮質を調べたところ、ニューロンのクラスターが再生されている音だけでなく、その音の新しさの度合いにも反応していることがわかった。
興味深いことに、研究者たちは、それぞれの音が「エコー」と呼ばれる神経活動の痕跡を残し、それが時間の経過に伴う感覚入力を監視し、最近の入力の短期記憶を形成することを観察した。
これらの発見をさらに調査するために、研究チームは聴覚皮質のニューラルネットワークモデルを構築し、新しい刺激を検出するように訓練しました。このモデルはマウスで観察されたものを再現し、ニューロンのネットワークも活動の「エコー」を使用して環境のモデルを記憶し、それを使用して変化を検出することを実証しました。
大脳皮質は未来を「予測」するために作られているのでしょうか?統合失調症の理解への示唆
前述のように、この研究は統合失調症において大脳皮質が果たす主要な役割についての新たな知見も提供しています。統合失調症の患者は新しい情報と古い情報を区別することが苦手だということを臨床医は長年知っていました。
「これらの発見により、脳のこの重要な部分についての理解が深まり、認知機能がうまく機能しなくなる場合や、それを修正する方法についての重要な洞察が得られる可能性があることに、私たちは非常に興奮しています」と彼は言う。 ユステ.
研究の未来
この発見がもたらす影響は計り知れない。脳がどのように未来を予測し、出来事に反応するのかを理解することは、神経疾患や精神疾患の新たな治療法につながる可能性があります。脳の自然な機能にヒントを得た、より高度な人工知能システムの開発は言うまでもありません。
この研究は、未来を予測することは脳の単なる補助的な機能ではなく、私たちが周囲の世界を認識し、それと関わる方法に深く組み込まれた脳の基本的な能力の1つであることを示しています。
