カテゴリー化により大量の情報を瞬時に処理する脳のはたらきを解明

カテゴリー化により大量の情報を瞬時に処理する脳のはたらきを解明

 私たちは身のまわりの環境にあふれる膨大な情報を、どのように整理して認識し、判断や行動のために使っているのでしょうか?本研究科の筒井健一郎准教授・細川貴之助教らは、サルを使った動物実験で、カテゴリー化によって情報を整理して判断することに関係する神経活動を、高次脳機能の中枢として知られている前頭連合野において発見しました。
 本研究では、ニホンザルに、呈示された視覚刺激からその後にどのような飲み物が与えられるかを予測する課題を訓練したうえで、前頭連合野から神経活動を記録しました。その結果、前頭連合野の一部の神経細胞が、概念の一種であるカテゴリーや、それを使って予測した結果の情報を保持していることを見出しました。この発見により、脳がその基本戦略として、膨大な情報をカテゴリー化によって整理し、物事の関係性を分かりやすくしたうえで、思考や判断に使っているということが明らかになりました。
 この成果により、抽象的概念の形成やそれを使った論理的思考にかかわる神経メカニズムの解明が大きく進むことが期待されます。また、抽象的な思考が不得意だとされるアスペルガー症候群などの発達障害の病態の理解や、新たな治療法の開発にもつながることが期待されます。この研究成果は、脳神経科学のトップジャーナルのひとつである Journal of Neuroscience 誌3月号(3月9日発行)に掲載されました。

サルは、数秒後に、口元のチューブから、ジュースがでてくるのか、食塩水がでてくるのかを、スクリーンに呈示された図形のカテゴリーを基に予測する。一定期間の訓練の後、サルは、ジュースを予測すると、それが口元のチューブから出てきたときに取りこぼしなく飲めるようにチューブを舐めながら待ち、食塩水を予測すると、それを飲まないで済むように口を閉じて待つようになった。

詳細(プレスリリース本文)PDF

【題目】
Representation of functional category in the monkey prefrontal cortex and its rule-dependent use for behavioral selection.

【掲載誌】 
Journal of Neuroscience

【著者】
Ken-Ichiro Tsutsui, Takayuki Hosokawa, Munekazu Yamada, Toshio Iijima

【DOI】
10.1523/JNEUROSCI.2063-15.2016


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