風刺画にヒントを得た脳マッピング手法により、認知的および感情的特性の予測が鮮明になります

風刺画家は、顎の裂け目を深めたり、そばかすを増やしたりして、個人の特徴を誇張します。イェール大学の研究者らは現在、同様のアプローチを神経接続のマップに適用し、個人差を強調して有用な情報が得られるかどうかを確認している。

研究者の調査結果によると、実際にそうなっていることが判明した に掲載されました 自然神経科学。

研究者たちは、コネクトームとして知られるこれらのマップを構築して研究し、たとえば行動や精神的健康状態を予測できるかどうかを確認しています。

この研究でこれまでのところわかっていることは、 コネクトーム 個人間で類似したアクティビティは重要であり、それ自体で行動を予測することができます。したがって、残りの活動はほとんど放棄されました。

「しかし、その活動で何が起こっているのでしょうか？それは取り残されているので、そこに価値があるかどうかは本当にわかりません」と筆頭著者のライムンド・ロドリゲス博士は言う。イェール大学医学部 (YSM) の部門間神経科学プログラムの学生。

ロドリゲス氏がコネクトーム データを風刺し、共有アクティビティを最小限に抑え、それによって個人差を強調したところ、コネクトームが年齢、IQ、感情処理などのいくつかの特徴をより適切に予測できることを発見しました。

「私たちが発見したのは、風刺データに含まれる情報は、風刺されていないデータとは区別されるということです」と彼は言います。

脳活動を風刺する

この研究では、研究者らはヒューマン コネクトーム プロジェクト、UCLA 精神神経フェノミクス コンソーシアム、およびイェール大学が開発した 機能的磁気共鳴 イメージング (fMRI) データセット。

まず、ロドリゲス氏は、個人が何らかのタスクを完了している間に、個人間で異なる脳領域が同時に活性化または非活性化するというデータセット内の主要なパターンを特定しました。そして、被験者が安静にしているときに収集された fMRI データから、それらの共通パターンを削除しました。

ロドリゲス氏は、そうすることで、データ内での個人の見た目の類似性が薄れることを確認しました。また、同じ個人からの個別のスキャンを残りのスキャンから識別しやすくなりました。 「このことから、この手法が実際にデータを戯画化していることがわかりました」とロドリゲス氏は言います。

残った問題は、これが行動や特性を予測する取り組みにどのような影響を与えるかということでした。

「私たちはさまざまな特徴を調べ、この似顔絵手法が実際に予測能力を向上させることが多いことがわかりました」と、YSM の放射線学および生物医学画像の准教授、ダスティン シャイノスト博士の研究室で働くロドリゲス氏は言います。 「しかし、興味深いのは、すべてがそうであったわけではないということです。」

風刺画化されたコネクトームは、個人の年齢、IQ、性別、BMI だけでなく、感情の処理や物体間の類似点を識別する能力を評価するタスクのパフォーマンスをより正確に予測します。しかし、風刺画は予測性が低かった 境界性人格障害。

「予測が改善されるところとそうでないところには微妙な違いがあるということは、この方法が単にデータを『クリーニング』しているわけではないということです。単にノイズを除去しているだけではありません」と、この研究の上級著者であり、イェール大学生物医学画像研究所の生物医学画像技術副所長であるシャイノスト氏は言う。

「むしろ、これらの発見は、異なる活動パターンが一部の特性や行動を予測するための重要な情報を保持している可能性がある一方、共有パターンが他のものにとって重要な情報を保持している可能性があることを示唆しています。つまり、この 2 つは異なる種類の情報を提供していることになります。」

研究者らもその考えを支持していることがわかった。風刺されたデータと風刺されていないデータを組み合わせた場合、どちらかを個別に使用した場合よりもさらに優れた予測が得られました。

研究者らは今後、似顔絵化されたデータがどのような行動に効果を発揮し、どのような行動に効果を発揮しないのか、そしてその理由の根底にあるパターンがあるのかどうかを特定したいと考えている。

「最終的に、私たちはこれまで無視してきた新しい情報源があることを示しました」とロドリゲス氏は言います。 「しかし、それを利用して予測を改善することはできます。」