Rutgers Healthの研究者らが、脳が白質接続を通じて高速・低速処理を統合する方法を特定し、認知能力に影響を与えることを明らかにした。Nature Communicationsに掲載されたこの研究では、約1,000人のデータを分析してこれらの神経時系列をマッピングした。このシステムの変異は、思考効率の違いを説明し、精神衛生研究に有望だ。
人間の脳は、即時的な環境手がかりから文脈や意図についての熟慮的な反省まで、大きく異なる速度で到着する情報をやりくりする。Rutgers Healthからの新たな調査が、Nature Communicationsに詳述されており、各脳領域ごとの固有の処理窓である固有神経時系列と、それらを結ぶ白質ネットワークを通じて、このバランスをどのように達成するかを明らかにしている。
Rutgers Healthの精神科助教授であるLinden Parkes氏が率いるチームは、960人の脳画像を調査し、詳細なコネクトームを構築した。彼らはこれらのネットワークを横断する情報フローを追跡するために数学モデルを活用した。「行動を通じて環境に影響を与えるためには、脳は異なる時系列で処理された情報を組み合わせなければならない」とParkes氏は説明した。「脳は、白質接続性を活用して領域間で情報を共有することでこれを実現し、この統合は人間の行動に不可欠だ」
結果は、これらの時系列が大脳皮質全体にわたる配置が、行動に関連した活性化パターン間の脳の移行の滑らかさを決定することを示している。誰もが同じ構成を持っているわけではない：「脳が異なる速度で情報を処理する方法の違いが、人々の認知能力のばらつきを説明する助けになることを発見した」とParkes氏は指摘した。高速・低速信号のための配線がより良く整っている人は、より高い認知容量を示す傾向がある。
これらのパターンは、遺伝的・分子的・細胞的な脳の特徴とも関連し、マウスで観察された類似点から進化的保存が示唆される。「我々の研究は、脳の白質接続性とその局所的な計算特性との間の基本的なつながりを強調している」とParkes氏は付け加えた。
今後、研究者らはこの枠組みを統合失調症、二極性障害、うつ病などの障害に適用し、時間処理の乱れを探る計画だ。協力者にはCornell UniversityのAvram Holmes、Ahmad Beyh、Amber Howell、Jason Z. Kimらが含まれる。研究はNature Communications（2025；16(1)）に掲載され、DOI: 10.1038/s41467-025-66542-w.
