기하학적 패턴으로 시각화된 뇌 전체 활동 변화

쓰쿠바 대학의 연구자들은 시각적 인식과 관련된 뇌의 활동을 기하학적 패턴으로 묘사하기 위해 시각화 기술을 적용했습니다. 그들은 사물 인식과 기억 회상 중에 뇌의 측두엽과 전두엽에서 끊임없이 변화하는 신경 활동으로 다양한 모양을 시각화했습니다. 이 업적은 일상 생활의 다양한 측면에서 관찰되는 뇌 활동을 더욱 추출할 수 있을 것으로 기대됩니다.

우리의 일상생활에는 일어나서 시간을 확인하고, 집을 나서고, 직장에 도착해서 일을 시작하는 등 여러 가지 과정이 포함됩니다.

눈에 보이지 않는 곳에서 뇌 뉴런은 활성화되어 복잡한 작업을 처리합니다.

본 연구팀은 2023년 7월, 다양한 상황에서 뇌 신경 활동을 쉽게 시각화하기 위해 회귀 부분 공간(PCArs)의 주성분 분석 방법을 개발하여 발표했습니다.

PCArs는 가장 중요한 사건이 무엇인지, 그리고 관찰된 뇌 신경 활동 데이터에서 여러 활동이 존재하는지 여부를 판단할 수 있습니다.

이 연구에서 연구자들은 측두엽에서 전두엽까지 광범위한 뇌 영역의 신경 활동에 PCArs를 적용하고 원숭이의 피질하 구조를 연결했습니다.

그들은 제시된 그림을 보고 물건의 위치를 ​​기억하는 활동과 제시된 그림이 음식에 대한 신호인 활동 등 4가지 행동 상황을 분석했습니다.

연구 결과에 따르면 물체 인식에 관여하는 시간적 영역에서는 원에 가까운 기하학적 도형의 비율이 더 높은 것으로 나타났습니다.

이와 대조적으로 기억 영역으로 여겨지는 해마와 전두엽에서는 곡선과 직선의 기하학적 패턴이 더 많이 나타났습니다.

기하학적 도형에 따라 신경 활동을 분류한 결과, 시각 정보의 지각, 기억, 판단 과정에서 신경 집단의 활동이 순간마다 바뀌고 다양한 기하학적 도형으로 분류된다는 것을 밝혔습니다.

PCArs를 뇌 전체의 신경 활동에 적용하면 끊임없이 변화하는 뇌 활동을 실시간으로 영상화할 수 있습니다.

이번 성과는 뇌의 새로운 정보 처리 메커니즘 발견으로 이어질 것으로 기대됩니다.

본 연구는 JSPS KAKENHI(지원금 번호 420 JP:15H05374, 22H04832), JST Moonshot R&D JPMJMS2294(HY), 그리고 중국 국가자연과학기금위원회(지원금 번호 32271088)(YN)의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250221125800.htm