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神経科学：共通する神経部分空間を用いた構成的タスクの構築
Nature 650, 8100 doi: 10.1038/s41586-025-09805-2
認知は非常に柔軟である。我々は多くの異なるタスクを実行し、変化する要求に対して行動を絶えず適応させている。複数のタスクを実行するように訓練された人工ニューラルネットワークは、タスク間で表現と計算コンポーネントを再利用する。エージェントは、これらのサブコンポーネントからタスクを構成することで、タスク間での切り替えを柔軟に行い、新たなタスクを迅速に学習することができる。しかし、このような構成性が脳で見られるのかどうかは明らかにされていない。本論文で我々は、神経活動の同じ部分空間が複数のタスクにわたってタスク関連情報を表現し、それぞれのタスクは、タスク固有の様式でこれらの部分空間を柔軟に活用することを示す。我々は、構成的に関連する3つのタスクを切り替えるようにサルを訓練した。神経記録を行ったところ、刺激特性と運動行動についてのタスク関連情報は、タスク間で共通する神経活動の部分空間で表現されることが明らかになった。サルがタスクを実行しているとき、関連する共通の感覚部分空間での神経表現は、関連する共通の運動部分空間に変換された。サルは、進行中のタスクについての内部信念を繰り返し更新し、この信念に基づいてタスクに関連した共通する感覚と運動の部分空間を柔軟に活用することで、タスクの変化に適応した。我々の知見をまとめると、脳はタスクに関連した神経表現を構成的に組み合わせることで、複数のタスクを柔軟に実行できることを示唆している。
