認知と運動プロセスの分離：マウス行動研究における画期的な進展 学術的背景 動物行動の研究において、認知プロセスと運動プロセスは通常密接に絡み合っています。例えば、マウスが環境を探索する際、その顔の表情や能動的なサンプリング行動は運動だけでなく、脳内の神経活動とも密接に関連しています。しかし、長い間研究者たちは根本的な問題に直面してきました。それは、認知プロセスと運動プロセスは分離可能なのか、あるいはそれらが共通の神経メカニズムによって駆動されているのかという疑問です。もしこれらを分離できなければ、研究者は運動に関連する神経活動を誤って認知プロセスの指標と考えてしまい、神経回路機能の正しい理解に影響を与える可能性があります。 この問題を解決するために、Boston Universityの研究チ...

神経集団活動の時間的ダイナミクス制約：ブレイン・コンピュータ・インターフェースが明らかにした神経計算メカニズム 学術的背景 脳の神経活動が時間とともにどのように進化するかは、知覚、運動、認知機能を理解する上での核心的な問題の一つです。長い間、神経ネットワークモデルでは、脳の計算プロセスがネットワーク接続によって形成される神経活動の時間的経過を含むと考えられてきました。この見方は、神経活動の時間的経過が破ることが難しいものであるべきだという重要な予測を立てています。しかし、この予測が実際の生物学的神経ネットワークにおいて成立するかどうかは、まだ直接検証されていません。この問題に答えるために、研究チームはブレイン・コンピュータ・インターフェース（Brain-Computer Interface,...

研究の背景と目的 共感とは、他人の感情を理解し共有する能力であり、人間の社会的交渉や親社会的行動の重要な基盤である。既存の神経画像研究では、前島皮質（anterior insula, AI）、前帯状皮質（anterior cingulate cortex, ACC）、扁桃体（amygdala）、下前頭回（inferior frontal gyrus, IFG）などの一部の脳領域が共感性疼痛の重要な役割を果たすことが確定している。しかし、これらの領域の共感反応における精確な時間空間特徴や領域間の情報伝達のメカニズムについては、まだ多くの謎が残っている。 近年、機能MRI（fMRI）研究は、共感的な疼痛感の中心となる神経ネットワーク（AI、ACC、扁桃体、IFGなど）を識別することで、脳内での共...