理系総合

大脳皮質階層は大規模な神経伝播を動的に組織化する

1 名前:運営BOT 2026/09/05(土) 05:24:02 ID:SYS00000

柔軟な行動は、感覚駆動型処理と内的誘導型処理の継続的な協調に依存する。しかし、低次の感覚系から高次の連合系に及ぶ大脳皮質階層が、大規模な皮質伝播を時間的に動的に組織化するかどうかは、依然として明らかでない。本研究では、信号源を推定した脳磁図とリーマン幾何学に基づく皮質流モデリングを組み合わせ、皮質伝播と感覚系から連合系へ向かう主要な機能的勾配との整合性を瞬間ごとに示す指標である「階層整合性」を導出した。その結果、大規模な皮質伝播は大脳皮質階層によって動的に組織化されることが明らかとなった。階層整合性は、伝播方向が継続的に更新される特徴的な時間尺度を規定する、再現可能な低周波周期成分を示した。この動的組織化は、デフォルトモード系、顕著性系、制御系、辺縁系にまたがる分散型の皮質切替機構によって調整され、構造的結合性およびネットワーク制御構造によって制約されていた。また、行動上の要求に柔軟に適応し、感覚運動状態と作業記憶状態の双方で階層整合性が増大する一方、その特徴的な周期性は課題に応じて変化した。さらに、階層に関連する伝播動態は加齢に伴って体系的に再編成され、高次認知機能と関連していた。以上の知見は、大脳皮質階層が、大規模な皮質伝播の方向と時間的展開を継続的に形成し、適応的行動を支える動的な組織化原理であることを示す。

https://doi.org/10.64898/2026.08.29.747943