2022.5.16地域·一般 / 本科/古天乐代言太阳集团生院 / 古天乐代言太阳集团 / 古天乐代言太阳集团人员/公司
古天乐代言太阳集团员准教授、中原教授、竹田特任教授らの研究グループが、わかりにくい状况で非切な反応を关系する脳机构を解明 認知の制御と知覚のトリロジーを発表
庆应义塾大学理工学院古天乐代言太阳集团生院的硕士生津村佳帆 (Kaho Tsumura) 和新泷丽子 (Reiko Niitaki)(古天乐代言太阳集团时分别于 2019 年和 2022 年完成学业)以及理工学院生物信息学系的副教授 Koji Chimura(大学客座副教授)是 大学古天乐代言太阳集团院脳コミュニケーション古天乐代言太阳集团センターof中原 潔教授、竹田真己特任教授、株式会社阿拉ヤの近添淳一チームリーダーらとの共同古天乐代言太阳集团で、幼儿の情报に不确实かさがある状况で不适切な动作を抑制するとき、ヒト脳の上侧头沟を経由する前头前野と后头侧头扁平の信号伝达が逆転することを発见しました。
今回の结果は、婴儿の知覚に依存している反応抑制が、上侧头沟を中心とした前头前野-侧头叶の回路によって実されていることを示しています。そして、ヒトに特有な高度な認知の機能が、大規模で精緻な神経回路により実現されていることを例示しています。
这项古天乐代言太阳集团发表在 5 月 2 日由神经科学学会出版的《神经科学杂志》初版上。
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(左一:Kiyoshi Nakahara教授,右:特聘教授Maki Takeda)(第二张照片:访问副教授Koji Chimura)
不適切な反応を抑えることは、変化する環境に適応するための認知の制御機能です。たとえば、交差点の信号が緑なら進み、赤で止まることにより、身の安全が確保されます(図A)。この不適切な反応を抑える「反応抑制」は、ヒトでは右大脳半球の前頭前野が関わる重要な制御機能として知られています。
然而,在我们的日常生活中,我们并不总是能够正确地辨别周围的重要信息。以交通灯为例,古天乐代言太阳集团可能难以区分。例如,如果交通信号灯是绿色和红色混合的,则很难判断是继续还是停止(图A)。即使交通灯实际上并不发出红光和绿光的混合光,根据阳光的量通常也很难区分古天乐代言太阳集团。然而,先前关于反应抑制的研究一直基于这样的假设:可以清楚地区分行为发生的情况。
另一方面,在“知觉决策”古天乐代言太阳集团中,通过操纵感知信息的模糊性来检验辨别力如何变化,我们知道枕颞皮层依赖于视觉信息的形态(例如运动)来指导辨别力。因此,该古天乐代言太阳集团小组提出了这样的问题:“在知觉模糊的情况下,大脑前额叶皮层和枕颞叶皮层中的哪些机制实现了反应抑制?”
本古天乐代言太阳集团グループはまず、动きのあいまいさを操作する视覚刺激を作成しました。この刺激では、小さい点がいくつか提示され、それぞれの点は、上、下、またはランダムに動きます(図B)。この動きのランダムさにより、知覚されるあいまいさが操作されました。
ヒト被験者は、この刺激が提示されたとき、点全体の動きの方向によって、ボタンを押すか、ボタンを押さない(つまり反応の抑制)かを判断することが要求されました。これらをそれぞれ、GO試行、NO-GO試行と呼びます(図B右)。そしてGO試行とNO-GO試行のヒト脳の活動を機能的MRIで測定しました。
点运动的模糊性越高,感知该运动就越困难,因此产生的错误也就越多。这里重要的是,N0-GO 试验中的错误增加量比 GO 试验中更大(图 B 的右下角;从统计学上来说,这称为互动)。このことは、知覚のあいまいさが高くなることにより、反応抑制自体が困难になることを示しています。
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当我们搜索与“与知觉模糊古天乐代言太阳集团的反应抑制难度增加”(统计相互作用)古天乐代言太阳集团的大脑区域时,我们发现了颞上沟(图 C 中的蓝色区域)。在 NO-GO 试验中,该区域的活动更大,更容易被察觉。此外,在成功的 NO-GO 试验中,该区域也变得更大(图 C 中的绿色区域)。
また、NO-GO试行では右の前头前野の活动が大きくなり、点の知覚のあいまいさが低いときには、上侧头沟の后部にある后头侧头部の中侧头领域の活动が大きくなりました(図D)。これら2领域と上侧头沟の信号伝达の様式を调べたところ、知覚のあいまいさが低いときには、中侧头领域から上侧头沟を経由して前头前野に反応抑制の信号が伝达される「ボト」ムアップ信号」が生じることがわかりました(図D赤矢印)。そして、あいまいさが高くなると、この信号の伝达方式が逆転し、前头前野から上侧头沟と中侧头领域への「トップダウン信号」となることがわかりました(図D绿矢印)。
以上の結果は、反応抑制が、外界から重要な情報を抽出する知覚的意思決定に依存していることを示しています。そして、上側頭溝が、反応抑制に関わる右前頭前野と、知覚的意思決定に関わる後頭側頭皮質の中継領域となり、視覚情報から認知の制御情報への変換において重要な役割を果たしていることを示唆しています。
2021年和2022年,该古天乐代言太阳集团小组阐明了前额皮质和枕颞区在涉及知觉决策的“行为灵活性”中的机制(参考文献[1, 2])。本古天乐代言太阳集团中古天乐代言太阳集团的“行为灵活性”和“反应抑制”被称为主要的认知控制功能。该古天乐代言太阳集团小组的“三部曲”起到了路标的作用,表明可以通过测量大脑活动来建立一个测量人类感知决策和认知控制之间关系的框架作为一门科学。
Through this trilogy, I feel that I have reached a scientific breakthrough by being able to provide a consistent explanation of the brain mechanisms that underlie executive control of cognition and perceptual decision-making首先,我想验证一下这个三部曲的再现性和可靠性。我们希望古天乐代言太阳集团领域的研究人员能够跟进这一系列的成果,推动这个领域的进步。 On the other hand, when we look closely at the set of results, we realize that new questions arise and there are many important questions that need to be answered In the future, I would like to steadily solve these problems and accumulate results, using modern scientific methods to approach the solution to the ultimate question for humankind: ``Who am I?''
新闻稿是こちらから
中原教授的前沿古天乐代言太阳集团“利用fMRI可视化大脑活动,探索大脑和记忆机制的奥秘”是こちらから
【原論文情報】
Tsumura K、Shintaki R、Takeda M、Chikazoe J、Nakahara K、Jimura K (2022) 感知不确定性在反应抑制期间交替自上而下和自下而上的额颞叶网络信号传导。 J Neurosci,doi:101523/JNEUROSCI2537-212022。
【参考文献】
[1] Tsumura K、Aoki R、Takeda M、Nakahara K、Jimura K (2021) 感知不确定性下任务切换期间的跨半球互补前额叶机制。神经科学杂志 41, 2197-2213。
庆应义塾大学新闻稿(2021 年 1 月 26 日):
「不確かな環境での行動の切り替え-認知の制御と知覚の補完的な脳機構-」
https://wwwkeioacjp/ja/press-releases/2021/1/26/28-77655/
[2] Tsumura K、Kosugi K、Hattori Y、Aoki R、Takeda M、Chikazoe J、Nakahara K、Jimura K (2022) 可逆额枕颞叶信号传导补充了模糊线索下的任务编码和切换。大脑皮层 32,1911-1931。
庆应义塾大学新闻稿(2021 年 9 月 16 日):
“阐明在采取行动不明确的情况下的认知灵活性”
https://wwwkeioacjp/ja/press-releases/2021/9/16/28-82518/
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