Modulation of long-range neural synchrony reflects temporal limitations of visual attention in humans.

大分寒くなってきた。
年末年始の予定がほぼ決まる。
年末は元旦まで仕事、年始は徳島に帰省する予定。猫に会うのが楽しみ。
また、1月の3連休には高野山と熊野詣でに行くことも決定。

Gross J, Schmitz F, Schnitzler I, Kessler K, Shapiro K, Hommel B,Schnitzler A.
Modulation of long-range neural synchrony reflects temporal limitations of visual attention in humans.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Aug 31;101(35):13050-5. Epub 2004 Aug 24

前回紹介した論文とも関連する内容なので、メモ。

この論文は、attentional blink(AB)を引き起こす連続刺激下でneural synchronyのspatio-temporal patternをMEGで測定することにより、attentionとlong-range　β-band neural synchronyとの関連を示した実験。

この実験では、7Hzの頻度で5つのdistractorと2つのtarget（文字刺激）が与えられ、２つのtargetを知覚したかどうか被験者に報告させた(RSVP)。

結果的には、
(1)targetが知覚された場合のみ、13〜18HZ（β帯域）のtarget-related activityが約400ms後に出現した。

(2)no-AB condition（ABを生じず、二つのtargetがともに知覚された場合）で得られたデータから、28パターンのconnectionにおいて、synchronization index(SI：異なるregionのpahse couplingを定量化する指標。値は0〜1の間をとり、0のときはno phase locking、1のときはperfect pahse locking）を解析したところ、以下の二つの異なるconnectionのタイプに分けれれた。

type A；stimulus-related connection：146ms毎の類似した波形のピークがみられるパターン。この時間間隔は7Hzの頻度でstimulusを与えたことに対応している。それぞれの波形はstimulusあるいはtargetの種類によらず、ほぼ同じパターンを示しており、targetとstimulusが類似したprocessingを受けていることをs示唆している。
type B;target-related connection：292msのずれをもつ２つのピークがみられるパターンで、この時間間隔は２つのtargetの間隔に相当する。stimulusによるSIのmodulationはみられず、targetによるSIのmodulationのみみられた。これは、2つのtargetのprocessingを反映しているものと考えられる。

さらに、type Aとtype Bはそれぞれ異なる空間的分布パターンを示していた。type A(stimulus-related network)ではoccipital corexとleft hemisphreとで強い結合がみられ、type B(target-related network)ではright posterior　parietalと、cingulum、left temporal、left frotal regionとの間で強い結合がみられた。

(3)AB conditionとno-AB conditionで、target-related networkのtemporal dynamicsをトライアル毎に加算平均して解析したところ、総じてno-AB conditionではAB conditionよりも強いSI値を記録した。また、targetの前後に特徴的なdesynchronizationがみられ、その程度はdual-target(no-AB)>dual-target(AB)>only distractorの順に顕著であった。ABでもno-ABでも、first targetの前に強いdesynchronizationが出現し、distractor processingのsupressionを反映しているものと予想された。no-AB conditionでは　second targetの意識的な知覚に対応して強いsynchronizationが再出現したのに対して、AB-conditionのsecond targetに対してはno-AB conditionに比べて弱いdesynchronizationが記録された。
このような結果から、synchronizationおよびdesynchronizationのパターンは、ABとno-ABという異なるattentional states(second targetに対するattention）とbehavioral outputs(second targetを知覚したかどうか）を反映しているものと予想された。

以上のような結果から、β帯域のsynchronizationおよびdesynchronizationの異なる時空間的パターンが、AB課題におけるsecond taregetの知覚、非知覚という二つのbehavioral outputを決定しているものと考えられる。target processingのenhancementとsupressionに寄与するという意味で、β帯域のneural synchronyは、我々がattention（この実験ではattentional blink課題下のvisual attention）と呼ぶ認知機能に重要な役割りを担っていることが示唆された。

ちなみに、Whittingtonらが行ったシミュレーションでも、γ帯域のneural synchronyはどちらかというとlocal processingに適しており、widely distributed networkのinteractionにはβ帯域のneural synchronyの方が効率的であることが示されているようだ。複数の周波数帯域のsynchronous oscillationが脳の異なる領域のcommunicatioの方略であるかもしれない、ということは最近よく言及されていること。pathologicなoscillationが、意識や認知、運動のabnormal stateに関連しているという論文は無数にある。僕の興味のあるところでは、HarvardのSpencerらの研究でSchizophreniaの症状プロフィールとの相関が確認されていたり、Parkinson病でもtremorとか、dystoniaなどの不随意運動とoscillation周波数とのダイレクトな相関が確認されている。

最近の映画「猫に裁かれる人たち」
そのタイトル通り、人間が猫に裁かれるという内容。チェコのとある村にサーカス団とともに不思議な能力をもった猫が現れ、この猫に睨まれると、赤（真の恋人）、灰色（泥棒）、紫（差別主義者）、黄色（浮気者）と色分けされてしまうというエキセントリックな映画だった。ちなみに、子供たちだけはこの「色分け」を免れるのだけれども、猫が色分けされた大人たちに殺されかけてしまうことから、大人たちに反乱を起こす。
猫映画では、1970年代の「スペースキャット」という映画もあり、これも観てみたい。

今日の音楽：竹村延和/Child's View(LP)
大学時代によく聴いた。Childiscになってから余り追わなくなったけど、竹村のストイックなスタンスには憧れるところがあったなあ。