集中・固執・さまよい時の脳活動信号を特定

カリフォルニア大学が主導する研究チームは、私達の思考プロセスの流れを追跡し、「集中・固執・さまよい」のいずれかである事を示す方法を考え出しました。
研究では脳活動を測定し「集中・固執・さまよい」時の、特定の脳波を明らかにしました。

Specifically, increased alpha brain waves were detected in the prefrontal cortex of more than two dozen study participants when their thoughts jumped from one topic to another, providing an electrophysiological signature for unconstrained, spontaneous thought. Alpha waves are slow brain rhythms whose frequency ranges from 9 to 14 cycles per second.

参照元：https://news.berkeley.edu/2021/01/18/where-do-our-minds-wander-brain-waves-can-point-the-way/
– カリフォルニア大学 University of California. JANUARY 18, 2021 –

瞑想を試みて失敗した人は誰でも、私たちの心がまだほとんどないことを知っています。

しかし、彼らはどこを歩き回っていますか？

カリフォルニア大学バークレー校が主導する新しい研究は、私たちの内部の思考プロセスの流れを追跡し、私たちの精神が集中しているか、固執しているか、さまよっているかを示す方法を考え出しました。

脳波（EEG）を使用して、人々が日常的な注意タスクを実行している間の脳活動を測定し、研究者は、特に課題に集中した後、精神が目前のタスクに集中していないか、意図せずさまよっているときに明らかになる脳信号を特定しました。

具体的には、20人以上の研究参加者の前頭前野で、思考があるトピックから別のトピックにジャンプしたときにアルファ脳波の増加が検出され、制約のない自発的な思考の電気生理学的シグネチャが提供されました。

アルファ波は、周波数が1秒あたり9〜14サイクルの範囲の遅い脳のリズムです。

一方、P3として知られる弱い脳信号が頭頂皮質で観察され、人々が目前の作業に注意を払っていない場合の神経マーカーをさらに提供します。

心理学と神経科学の教授で、カリフォルニア大学バークレー校の研究主任著者であるロバートナイト氏は話します。

「初めて、内部思考のさまざまなパターンを区別する神経生理学的証拠が得られ、人間の認知の中心となる思考の多様性を理解し、健康な思考と無秩序な思考を比較できるようになりました。」

今週、全米科学アカデミー紀要に掲載された調査結果は、外部環境を調整し、内部の思考を自由かつ創造的に動かすことが脳の必要な機能であり、リラックスと探索を促進できることを示唆しています。

さらに、脳が静止しているときに思考がどのように流れるかを示すEEGマーカーは、患者が自分の心がどこをさまよっているかに気付く前であっても、研究者や臨床医が特定の思考パターンを検出するのに役立ちます。

カルガリー大学の心理学の助教授である研究主執筆者のジュリア・カム氏は話します。

「これは、精神医学的および注意欠陥のスペクトルに関連する思考パターンを検出するのに役立つ可能性があり、それらを診断するのに役立つ可能性があります。」

彼女は、カリフォルニア大学バークレー校にあるナイトの認知神経科学研究室でポスドク研究員として研究を開始しました。

この論文の別の共著者は、カリフォルニア大学バークレー校のポスドク研究員として、心をさまようことの心理的および哲学的基盤を探求したバージニア大学の哲学助教授であるザカリー・アーヴィング氏です。

アーヴィング氏は話します。

「常に目標に集中すると、重要な情報を見逃す可能性があります。そのため、記憶や想像力に富んだ経験をランダムに生成する自由な連想の思考プロセスを持つことで、新しいアイデアや洞察につながる可能性があります。」

アーヴィング氏は、カリフォルニア大学バークレー校の発達心理学者であり、この研究の共著者でもある哲学者であるアリソン・ゴプニック氏と協力しました。

ゴプニック氏は話します。

「赤ちゃんや幼児の心は絶えずさまよっているように見えるので、どのような機能が役立つのか疑問に思いました。私たちの論文は、心をさまようことは、癖と同じくらい認知の肯定的な特徴であり、私たち全員が経験することを説明していることを示唆しています。」

研究の準備をするために、39人の大人が4つの異なる思考カテゴリーの違いを教えられました。

• タスク関連
• 自由に動く
• 意図的に制約
• 自動的に制約

次に、脳の活動を測定する電極を頭につけたまま、コンピューターの画面に座って、画面にランダムな順序で表示される左右の矢印に対応するように、左右の矢印キーをタップしました。

シーケンスを終了すると、1から7のスケールで評価するように求められました。

タスク中の思考がタスクに関連していたか、自由に動いたか、意図的に制約されたか、自動的に制約されたかです。

課題とは無関係で自由に動く考えの一例は、学生が次の試験のために勉強する代わりに、自分が課題で良い成績を収めたかどうかを考え、まだ夕食の準備ができていないことに気付いた場合です。

カム氏は話します。

「それから彼女はもっと運動するべきかどうか疑問に思い、結局彼女の最後の休暇について回想することになりました。」

次に、思考プロセスに関する質問への回答を4つのグループに分け、記録された脳活動と照合しました。

研究参加者がトピックからトピックへと自由に移動する思考を持っていると報告したとき、彼らは脳の前頭皮質でアルファ波活動の増加を示しました。

これは創造的なアイデアの生成に関連するパターンです。

研究者はまた、タスク外の思考中にP3脳信号が少ないという証拠を発見しました。

カム氏は話します。

「脳の活動を通じて思考パターンを検出する能力は、時間の経過とともに思考がどのように展開するかを調整するための潜在的な戦略を生み出すための重要なステップです。この戦略は、健康な心と無秩序な心に同様に役立ちます。」