投稿者: 人間の意識の謎を解明することに関して 、科学者たちは、単なる神経の発火を豊かな思考体験に変える隠されたメカニズムを長い間探し求めてきました。
現在、MITの著名な神経科学者は、脳の電波が思考を反映するだけでなく、実際に思考を生み出していることを示唆する手がかりを発見したと考えている。
11月15日に開催される神経科学学会年次総会で 、MITピコワー学習記憶研究所の教授であるアール・K・ミラー博士は、刺激的な提案を発表する。それは、認知と意識は脳波の伝播によって実行されるアナログ計算によって駆動される、脳皮質の高速かつ柔軟な組織化から生まれるというものである。
言い換えれば、脳のリズムは単なる背景雑音ではなく、思考の脈動そのものなのかもしれません。
「脳はこれらの振動波を利用して自己組織化を行います」とミラー博士はプレス声明で述べています。「認知とは大規模な神経の自己組織化です。脳は複雑な行動を実行するために自己組織化しなければなりません。脳波は脳を組織化する興奮と抑制のパターンであり、これが意識へと繋がります。なぜなら、意識とは皮質が組織的に編み込まれたものだからです。」
ミラー博士の理論は、アナログ計算の概念を復活させました。離散的な2進ビットに依存するデジタルコンピュータとは異なり、アナログシステムは連続的な情報、つまり相互作用する波によって幅広い値を生成する情報を処理します。
ミラー博士は、脳の自然な振動（何百万ものニューロンによって生成される電波）がアナログコンピューターとして機能し、高速、柔軟、かつエネルギー効率の高い方法で情報を形成すると主張しています。
MIT のミラー博士の研究室では 30 年以上にわたり研究が行われ、これらの波が、高次認知機能を担う脳の最外層である皮質全体の情報の流れを整理するのにどのように役立つかが実証されています。
彼の研究は、脳波が思考における交通信号のような働きをすることを示唆している。より遅い「トップダウン」の周波数は目標やルールを伝え、より速い波は感覚情報を伝える。これらが相まって、私たちが知覚し、記憶し、そして決定するものを導くのだ。
2000年代初頭、ミラー博士は神経科学分野で 最も引用されている論文の1つを共同執筆し、脳の前頭前皮質が情報を処理するだけでなく、他の領域の行動に影響を及ぼす目標指向のパターンを積極的に維持していることを実証しました。
その後の研究で、多くのニューロンは単一の機能に結びついていないことが明らかになりました。ニューロンは複数のネットワークに参加できる「マルチタスク」です。
しかし、重要な疑問が残りました。脳はどのようにして、絶えず変化するネットワークを効率的に調整するのでしょうか?
2007年までに、ミラーのチームは神経振動のパターンに答えを見つけ始めました。彼らは、アルファ波とベータ波（約15～35Hz）がトップダウンの制御信号、つまり脳の内部ルールを伝達することを発見しました。一方、ガンマ波（35～60Hz）は入力される感覚データを伝達します。
ワーキングメモリなどの認知タスクでは、ベータ波がガンマ活動を制限し、大量の感覚入力に対して脳の目標を効果的に押し付けているようです。
ミラー博士によると、この相互作用こそが脳が 意識的な 制御を行える理由です。短期記憶から何かを思い出す必要がある場合、例えばその日のランチのスペシャルメニューを思い出す必要がある場合、脳は一時的に低速のベータ波の強度を弱め、高速のガンマ波が記憶された情報を呼び出せるようにします。
本質的には、これらの波形パターンのバランスによって、特定の思考がいつ現れ、いつ抑制されるかが決まります。
最近の研究では、これらの発見が大脳皮質全体に広がっています。ミラー博士の研究室が2020年に 発表した論文 では、脳の後方から前方に向かって波の周波数が徐々に増加し、連続的なリズムの勾配を形成することが示されました。
別の研究で、彼のチームは 、 この同じパターンがサルから人間まであらゆる種に存在し、皮質の深層では遅いベータ波が生成され、表層ではより速いガンマ波が生成されることを実証した。
この発見は、皮質が協調された波動ベースのコンピューティング システムとして動作するという、より深い組織原理を示唆しました。
2023年、ミラー博士と彼の同僚たちは、この考えを「空間コンピューティング」 認知理論と呼ぶ形で定式化しました。このモデルは、脳波がステンシルのように作用して一時的な神経ネットワークを形成すると提唱しています。つまり、低速のベータ波が制約を設定し、高速のガンマ波が詳細を埋めるのです。
脳の目的が特定の情報を要求する場合、ベータ波によりガンマ波が適切な皮質「パッチ」を活性化し、脳の物理的接続を再構築することなく、素早く目的の情報の検索が可能になります。
ミラー博士は、これが鍵だと主張する。シナプスの再配線（ニューロンが物理的に結合を強めたり弱めたりするプロセス）は、リアルタイムの認知には遅すぎるからだ。対照的に、波は脳内を電光石火の速さで駆け巡り、思考に必要な柔軟性と協調性をもたらす。
Reference : MIT Neuroscientist Proposes Brain Waves are the Hidden Engine Behind Thought and Consciousness
https://thedebrief.org/mit-neuroscientist-proposes-brain-waves-are-the-hidden-engine-behind-thought-and-consciousness
