ゾーン内かゾーン外か.持続的注意時の行動データや神経活動のばらつきの追跡

In the Zone or Zoning Out? Tracking Behavioral and Neural Fluctuations During Sustained Attention
Michael Esterman, Sarah K. Noonan, Monica Rosenberg, Joseph DeGutis Cerebral Cortex, 23.11, pp.2712-2723, 2012

持続的なパフォーマンス中に時々刻々と注意が変動するという認識が高まっているにもかかわらず,一般的な分析方法では,これらの変動をノイズとして扱い,複数の試行または時点でデータの平均化を行っている.ここでは,代替手法を使用して,継続的な脳活動と持続的注意時のパフォーマンスの変動との関係を明らかにする.反応時間(RT) の変動性,注意低下,および内因性脳活動の関係を調査する革新的な分析手順とともに,新しいタスク(gradual-onset continuous performance task; gradCPT) を導入する.結果として,2 つの注意状態があることがわかった.1 つは,より高いデフォルトモードネットワーク(DMN) 活動を特徴とする,エラーが発生しにくい安定した状態(「ゾーン内」) だ.しかし,ゾーン内でも,DMN の活動が中間レベルを超えると,エラーが発生するようになる.もう1 つは,より集中に労力のかかる処理モード(「ゾーン外」) である.「ゾーン外」は,持続的なパフォーマンスには最適ではなく,背側注意ネットワーク(DAN) 領域のアクティビティに依存する.これらの調査結果は,DMN とDAN が,目標指向行動における役割に関する一見異なる働きをまとめて説明できるという新しい見解をもたらした.さらに,これのネットワークは持続的注意の対立する理論を調和させる可能性があり,内因性脳活動を行動現象に結びつける重要な一歩となる.

ゾーン内かゾーン外か.持続的注意時の行動データや神経活動のばらつきの追跡

In the Zone or Zoning Out? Tracking Behavioral and Neural Fluctuations During Sustained Attention
Michael Esterman, Sarah K. Noonan, Monica Rosenberg, Joseph DeGutis Cerebral Cortex, 23.11, pp.2712-2723, 2012

持続的なパフォーマンス中に時々刻々と注意が変動するという認識が高まっているにもかかわらず,一般的な分析方法では,これらの変動をノイズとして扱い,複数の試行または時点でデータの平均化を行っている.ここでは,代替手法を使用して,継続的な脳活動と持続的注意時のパフォーマンスの変動との関係を明らかにする.反応時間(RT) の変動性,注意低下,および内因性脳活動の関係を調査する革新的な分析手順とともに,新しいタスク(gradual-onset continuous performance task; gradCPT) を導入する.結果として,2 つの注意状態があることがわかった.1 つは,より高いデフォルトモードネットワーク(DMN) 活動を特徴とする,エラーが発生しにくい安定した状態(「ゾーン内」) だ.しかし,ゾーン内でも,DMN の活動が中間レベルを超えると,エラーが発生するようになる.もう1 つは,より集中に労力のかかる処理モード(「ゾーン外」) である.「ゾーン外」は,持続的なパフォーマンスには最適ではなく,背側注意ネットワーク(DAN) 領域のアクティビティに依存する.これらの調査結果は,DMN とDAN が,目標指向行動における役割に関する一見異なる働きをまとめて説明できるという新しい見解をもたらした.さらに,これのネットワークは持続的注意の対立する理論を調和させる可能性があり,内因性脳活動を行動現象に結びつける重要な一歩となる.

デフォルトのネットワークと背中の注意ネットワークとの間の相互作用は、デフォルトのサブシステム、時間、 および認知状態によって異なる

Interactions between the default network and dorsal attention network vary across default subsystems, time, and cognitive states
NeuroImage, vol.147,pp.632-649,2017
20170213_mnishizawa

デフォルトネットワーク(DN)と背部注意ネットワーク(DAN)との間の相関関係は,競合する機能を反映する機能的脳組織の本質的な側面であると考えられている.しかしながら,DNとDANとの間の機能的接続性(FC)の効果サイズはまだ確立されていない.さらに,異なるDNサブシステム,異なるコンテキスト,および時間にわたる相関関係の安定性は,未だに未知のままである.研究1では,20の研究からのDN-DAN FCの効果サイズを要約し,研究2では,新しいデータセットにおける6つの異なる認知状態にわたるDN-DAN相互作用の変動性を調べる. (i) DNおよびDANは、グローバルな信号回帰を使用しない場合 (研究全体にわたるメジアン効果の大きさ:r = – 06; 95%CI:-.13から.08),相互相関関係ではなくむしろ相関しない関係を有する. (ii)DANは、DNコアサブシステムで弱い負のFCを示すが,背中前の前頭前野および内頭頂葉サブシステムと無相関である. (iii)DN-DAN相互作用は、異なる認知状態にわたって著しく変化する; (iv)DN-DAN FCは、反相関の期間と正の相関の期間との間で時間的に変動する. (v) DN-DANカップリングの強さの経時変化は、前頭前頭制御ネットワーク (FPCN)を含む相互作用と調和する.全体として、DN-DANの反相関に関連する観察された弱い効果の大きさは,これらのネットワーク間の相互作用の性質を再概念化する必要性を示唆している.さらに,我々の発見は,DN-DAN相互作用が安定ではなく,むしろ時間および文脈に沿って実質的な変動性を示し,FPCNを含むより広範なネットワークダイナミックスと調整されることを示している.

Default network, Dorsal attention network, Anticorrelation, Frontoparietal control network, Attention,Dynamic functional connectivity

聴覚の非空間的なモダリティと視空間モダリティに対するトップダウン注意に関する分離可能なネットワーク

Separable networks for top-down attention to auditory non-spatial and visuospatial modalities
NeuroImage, vol.74, pp.77-86, 2013
20170111 htanaka

認知神経科学における中心的な課題は,注意の配分を制御する単一の神経システムがあるかどうかである.脳 領域における背側の前頭ー頭頂間ネットワークは,あらゆる感覚入力に対するトップダウン注意の仲介役として しばしば提案されている.我々は,トップダウン注意を支える皮質ネットワークが,実際にモダリティに特有し ていて,視空間と聴覚の非空間的なモダリティとではそれぞれ前頭ー頭頂間および前頭ー側頭間のネットワーク が異なって形成されることを示すために,ヒトに対して機能的磁気共鳴画像法を用いた.それに対して,右中前 頭回や下前頭回がモダリティに関係なく注意制御に共通して反応したことを示し,感覚経験とは切り離された抽 象的な注意の構成要素が前頭皮質に限定されたという根拠を示した.