科学＆テクノロジー

あなたが気づかずに脳が視力を分割する方法| MITニュース

脳は2つの半球の間で視力を分けます - あなたの左にあるものはあなたの右半球によって処理され、逆も同様です - しかし、あなたが見ているすべての自転車や鳥の経験はシームレスです。 Picower Institute for MITのPicower Instituteの神経科学者による新しい研究は、脳がどのように移行を処理するかを明らかにしています。「半球の間にはある程度の独立があると聞いている人もいます。なぜなら、それは私たちが現実をどのように知覚するかに実際に対応していないからです」と言います。 アールK.ミラー、Picower InstituteのPicower教授とMITの脳および認知科学部。 「私たちの意識では、すべてが統一されているようです。」脳の両側で視力を個別に処理することには、より多くのものを一度に追跡する能力、ミラー、その他の研究者など、利点があります 見つけた、しかし、神経科学者は、最終的に統一された知覚がどのように見えるかを完全に理解したいと考えています。PicowerフェローのMatthew Broschardと研究科学者のJefferson Royが率いる研究チームは、視野を横切るオブジェクトを追跡する際に、動物の脳の神経活動を測定しました。結果は、脳波のさまざまな周波数がエンコードされ、交差の前に1つの半球から他の半球に情報を転送し、交差が完了するまで両方の半球のオブジェクト表現に保持されることを明らかにしました。このプロセスは、リレーレーサーがバトンを配る方法、子供が1つのモンキーバーから次の猿のバーにどのようにスイングするか、携帯電話が列車の乗客が自分のエリアを旅するときに電話をかける方法に類似しています。すべての場合において、ハンドオフが確認されるまで転送されているものを積極的に保持します。ハンドオフを目撃します研究を実施するために、 9月19日に公開 Journal of Neuroscience、研究者は、個々のニューロンの電気スパイクと、多くのニューロンの協調活性から出現する脳波のさまざまな周波数の両方を測定しました。彼らは、両方の半球、脳脳機能に関連する脳領域の両方で背側および腹外側前頭前野を研究しました。各半球の波動周波数の電力変動は、標的オブジェクトが視野の中央を横切るたびに「受信」半球に「送信」された「送信」から被験者の脳がどのように情報を転送したかについての明確な話を研究者に語った。実験では、ターゲットに画面の反対側にディストラクタオブジェクトが伴い、被験者がターゲットオブジェクトの動きに意識的に注意を払っていることを確認し、画面に出てきたことを無差別にちらっと見ただけではありません。感覚情報をコードする最高頻度の「ガンマ」波は、被験者が最初に画面を見たときと2つのオブジェクトが表示されたときに両方の半球にピークに達しました。どのオブジェクトが追跡するターゲットであるかを示す色の変化が、ガンマの増加は、予想どおり、「ターゲットオブジェクトの反対側）の「送信」半球でのみ明らかでした。一方、ガンマ波がアクティブなときに調節するやや低周波「ベータ」波の力は、ガンマ波と反比例します。これらの感覚エンコーディングダイナミクスは、背外側の動態と比較して腹外側の場所でより強くなりました。一方、低周波波の2つの異なるバンドは、ハンドオフの達成に関連する重要な瞬間に、背外側の場所でより大きな力を示しました。ターゲットオブジェクトが視野の中央を横切る約4分の1秒前に、「アルファ」波が両方の半球に上昇し、オブジェクトが交差する直後にピークになりました。一方、「Theta」バンドの波は、交差点が完了した後にピークに達しました。「受信」半球（ターゲットの新しい位置とは反対）。波のピークのパターンに伴い、ニューロンのスパイクデータは、標的の位置の脳の表現がどのように移動したかを示しました。スパイクが表す情報を解釈するデコーダーソフトウェアを使用して、研究者は、色の変化によって最初にキューされたときに、半球の腹外側の送信の位置にターゲット表現が出現するのを見ることができました。その後、ターゲットが視野の真ん中に近づくと、受信する半球が送信半球にオブジェクトを表現する際に加わり、伝達中に情報をエンコードしたことがわかりました。波をしている総合すると、結果は、送信半球が最初にベータ波とガンマ波の腹外側相互作用でターゲットをコードした後、アルファ波の背外側の上昇により、標的情報の送信半球のエンコードをミラーリングすることにより、受信半球がハンドオフを予測することを示しました。ターゲットが視野の真ん中を横切った直後にアルファがピークに達し、ハンドオフが完了すると、シータは「私はそれを手に入れた」と言うように受信半球にピークに達しました。そして、ターゲットが視野の中央を通過することのない試行では、これらのハンドオフダイナミクスは測定では明らかではありませんでした。この研究では、脳が1つの半球の物体を単に追跡しているわけではなく、他の半球の視野に入るときにそれらを新たに拾うだけであることを示しています。「これらの結果は、脳半球の間に情報を伝達するアクティブなメカニズムがあることを示唆しています」と著者は書いています。 「脳は移転を予測し、その完成を認めているようです。」しかし、彼らはまた、他の研究に基づいて、統合失調症、自閉症、うつ病、ディスレクシア、多発性硬化症を含む特定の神経学的状態では、半球間協調のシステムが壊れるように見えることがあることにも注目しています。新しい研究は、成功するために必要な特定のダイナミクスに対する洞察を与える可能性があります。Broschard、Roy、およびMillerに加えて、論文の他の著者はScott BrincatとMeredith Mahnkeです。この研究のための資金は、海軍研究局、国立衛生研究所の国立眼科研究所、フリーダム・トゥーザ・トゥーザ・ザ・財団、およびピカワー研究所の学習と記憶のために得られました。 #あなたが気づかずに脳が視力を分割する方法 #MITニュース