皮質の自発的な活動は,環境の最適な内部モデルの特徴を明らかにします

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• コンピューティング神経科学
• センサリー処理 センサリー処理

背景:

• 脳は,感覚情報を解釈し,行動を導くために,環境の内部モデルを構築します.
• 行動に関する研究は,これらの内部モデルが環境統計に最適に適応することを示唆しているが,その神経基盤は不明である.

研究 の 目的:

• 脳の内部モデルの環境統計への適応の基礎となる神経メカニズムを調査する.
• 神経活動パターンが統計的に最適な内部モデルを反映しているかどうかを判断する.

主な方法:

• 神経活動と内部モデルの推論と期待を結びつけるために,感覚皮質処理のベイジアンモデルを利用した.
• 覚醒しているフェレットにおける視覚皮質の活動を,さまざまな発達段階において分析した.
• 自発的な神経活動と刺激によって引き起こされる神経活動の類似性を定量化しました.

主要な成果:

• 年齢とともに,自発的な神経活動と誘発された神経活動の類似性の漸進的な増加が観察されました.
• この増加した類似性は,特に自然の視覚的なシーンによって引き起こされた反応と関連していました.
• 研究結果は,神経活動が統計的に最適な内部モデルと一致するという仮説を裏付けている.

結論:

• 視覚皮質のニューラル活動は,発達中の自然刺激の統計的性質に徐々に適応する.
• この研究は,脳内モデルの最適な適応のための神経学的証拠を提供します.
• この発見は,知覚の計算モデルと,経験的ニューラルデータとの架け橋となる.