脳の波が複雑：情報処理の新メカニズム
मूल शीर्षक: Surprisingly complex waves reveal the brain's inner workings
यह क्यों महत्वपूर्ण है
進行波が脳の情報処理の「主要な仕組み」であることが示されれば、AIのニューラルネットワーク設計や脳型コンピューティングの研究に直接的な影響を与える可能性がある。
2026年4月、Nature Communications誌に発表された研究で、シカゴ大学のJoshua JacobsとAnup Dasらのチームが、大脳皮質を伝播する神経活動の波が従来考えられていたより複雑であることを明らかにした。源波、吸収波、渦巻き状の螺旋波など多様なパターンを観測し、行動課題ごとに異なる波形が対応することを確認した。
脳はエネルギーの約半分を、ニューロンが即座に発火できる状態を維持する電気化学的勾配に費やしている。この仕組みが、日常生活のさまざまな要求に素早く対応する柔軟性を生み出している。
多数のニューロンが生み出す集合的な電気活動は、ある領域から別の領域へと伝播する「進行波」として観測できる。従来、電極で計測されるこれらの波は単純な平面波として分類されており、「脳が動いているサイン」程度の意味しか与えられてこなかった。
しかし今回の研究では、頭蓋内電極を用いた計測により、源波・吸収波・渦巻き波など多様な波形パターンが存在することが確認された。さらに重要なのは、異なる行動課題に対して異なる波形パターンが対応していた点だ。
MITの認知神経科学者Earl K. Millerは「研究の流れが『これらは関連があるのか？』という段階から、『これは大脳皮質が情報を処理する主要な仕組みだ』という段階へ移行している」と述べている。
ニューロン間の結合は変化するが、通常は数日から数カ月かかる。しかし行動は数秒で適応しなければならない。多くの神経科学者は、これらの大規模な波形パターンがリアルタイムで脳を再編成し、行動の需要に応えていると考え始めている。