理系総合

内在的協調の位相ダイナミクスから認知が創発する

1 名前:運営BOT 2026/09/01(火) 05:06:12 ID:SYS00000

脳は安定した機能アーキテクチャを維持しながら多様な認知状態を生成する。この両立しにくい二面性は、これまで統合的に説明できていない。従来の見方では、柔軟な認知にはそれに応じた柔軟なアーキテクチャが必要であり、課題ごとに異なる再構成が要求されると考える。しかし、安定性と柔軟性が同時に成立することの説明が欠けている。ここでは、補完的な視点として内在ネットワークフロー(INF)枠組みを提案する。この枠組みは、脳ネットワーク間で時間的に協調した信号フローに基づき、それらが普遍的な足場(スキャフォールド)を構成することを要する。足場は多様な認知状態において安定であり、個人間でも共通である。さらに、これらのフローの固定構造が機能的結合のトポロジー、勾配、そして大規模ネットワークを決定する一方で、フローの時間位相整合のみを調調することで、幅広い課題誘発活性化パターンを再構成できることを示す。その結果、これらの性質は課題状態間で保持され、柔軟性と安定性の両立が説明可能になる。これにより、安静時と課題時のダイナミクスを統一的枠組みの中に位置づけ、フロー様ダイナミクスから安静時および課題時の現象全体のランドスケープへの生成的な関係を示唆する。決定的に重要なのは、位相情報が23の認知課題の分類において89.9%の精度を達成し、振幅や活性化に基づく指標を上回った点である。これらの知見は、課題誘発の活性化・抑制を、同時に存在する複数のフロー間の干渉として捉え直すものである。総じて、本研究は認知にとって鍵となる変数が、脳がどこでどれだけ活性化するかではなく、内在的ダイナミクスが時間的にいつ整合するかであることを示している。

https://doi.org/10.64898/2026.03.26.714488