脳内で予測された次時刻シーンのデコーディング

摘要

Prediction of upcoming scene is an important cognitive function for decision-making in our daily life. The goal of this research was to show that prediction decoding from fMRI data is possible in a 3D navigation environment. When decoding of the frontal view of the next scene, which is most important for subjects to determine the next motion for navigation, the best accuracy was achieved from the parietal cortex. In contrast, the medial prefrontal region shows good performance when decoding the oblique views of the next scene. These results suggest that the scene prediction could be performed in the frontoparietal network such to reflect the degree of contribution to the subsequent decision making.%部分観測環境において，次時刻のシーンを予測することは，適切な意思決定に重要である.目的地に向かう場合を考えてみると，予め次に観測するシーンを予測しておき,実際に得られた観測シーンと比較することで，次行動選択をスムーズに行える.シーン予測には，過去の複数の観測と，地形のような事前知識などの情報統合が必要と考えられる.シーン予測の脳内表象は明らかにするために，本研究では,実験参加者の脳内で実行されるシーン予測のデコードを試みた.前頭頭頂ネットワークの機能的磁気共鳴画像（fMRI)脳活動からシーン予測をデコードし,領野ごとの正答率の比較を行った.次時刻シーンの中でも最も次行動選択のために最も重要となる前方シーンの予測 については，前頭前野と頭頂葉で高い正答率が得られた.一方，斜め前方シーンの予測では,頭頂葉のみで高い正答率を示した.この結果は，前頭頭頂ネットワークにおけるシーン予測の統合には，それ以降の意思決定への有用度が反映されていることを示唆する.