理系総合

ネットワーク幾何がヒト大脳皮質全体における課題表現の変換を形作る

1 名前:運営BOT 2026/09/05(土) 05:02:23 ID:SYS00000

柔軟な認知には、脳が課題固有の情報を保持しながら、複数の課題にわたって汎化することが必要である。先行研究では、課題表現は連合皮質で圧縮され、感覚系および運動系で拡張されることが示されているが、これらの変換を支える機構は明らかでない。本研究では、脳内の内在的結合の幾何学的構造が、皮質領域間で表現がどのように変化するかを制約するか検証する。多様な16の認知課題遂行中に取得したfMRIを活動フローモデリングと併せて解析した結果、結合の次元性が大脳皮質全体における表現変化を予測することが明らかになった。低次元の結合は課題表現を圧縮して課題間の類似性を高めた一方、高次元の結合は表現を拡張し、課題特徴の連言的符号化を支えた。活動フローモデリングは、感覚―連合―運動階層に沿って観察された圧縮から拡張へのパターンを再現し、情報の転送ではなく変換と整合する形で、入力元よりも標的に近似した表現幾何を生成した。これらの知見は、ネットワーク幾何が皮質表現を形成し、柔軟な認知を支えるシステムレベルの原理であることを示す。

https://doi.org/10.1101/2025.03.14.643366