Research press release


Nature Communications

Neuroscience: How the brain consciously couples associated objects


インターネットで「ヒラリー・クリントン」を検索すると、検索結果の中に「ビル・クリントン」にも言及したものがどれだけ含まれるだろうか。こうした同時ヒットを計測することは、この2人の関連性の強さを解析する方法の1つであり、今回、Rodrigo Quian Quirogaの研究グループは、1対の画像に対するヒトの神経活動を測定することで、この関連性の程度を予測できることを発見した。Quirogaたちは、(てんかんの治療のために)電極を埋め込まれた49人の被験者のニューロンの発火パターンを測定する実験を行った。この実験では、被験者に一定数の画像を見せたが、Quirogaたちは、個々のニューロンの発火パターンから2つの画像の関連性を予測できることを発見した。これは、ヒラリー・クリントンの画像を見た時のニューロンの発火パターンがビル・クリントンの画像を見た時の発火パターンと非常に似ているが、スティービー・ワンダーの画像を見た時の発火パターンには似ていないことを意味している。


Long-term associations between two items or people can be predicted by the individual firing pattern of neurons in the human brain, shows a study published in Nature Communications this week. The findings shed light on how humans store long term, remembered associations.

When you perform an internet search for Hillary Clinton, how many of the results also include a mention of Bill Clinton- Counting these joint “hits” is a way of analysing how strongly these two people are associated, and Rodrigo Quian Quiroga and colleagues find that measuring human neural activity in response to pairs of images predicts this degree of association. They measured the firing patterns of 49 individuals who had been implanted with electrodes (for epilepsy treatment). The patients looked at a number of pictures, and researchers found that the patterns with which individual neurons fired was able to predict how related two pictures were. This means that when somebody saw a picture of Hillary Clinton, the neurons’ firing pattern was very similar to when they saw a picture of Bill Clinton, but not similar to the firing pattern in response to a picture of Stevie Wonder.

The neurons observed in this study are located in the medial temporal lobe region of the brain. Neurons in this region have long been known to have a role in learning to associate people, places, and things. However, it was not clear if this region had only a temporary role in coding associations during learning, which then consolidated in other areas, or whether this coding of associations remained in this area after initial learning. The new findings show that the medial temporal lobe provides a long-term coding associations, which plays a key role in human memory.

doi: 10.1038/ncomms13408

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