前頭葉の統合

前頭前野統合（PFS、精神的統合とも呼ばれる）は、新しい精神的イメージを統合する意識的な目的のあるプロセスです。PFSは、単純な記憶の想起や夢など、他の種類の想像力とは神経学的に異なります。自発的で前頭前野（PFC）によって制御されない夢とは異なり、 ^{[1] PFSは、健全な}側頭前野によって制御され、完全に依存しています。^{[2] [3] [4] [5] [6] [7]}過去のある時点でエンコードされた単一のニューロン集団（NE）の活性化を伴う単純な記憶の想起とは異なり、PFSでは、2つ以上のオブジェクトエンコードニューロン集団（objectNE）のアクティブな組み合わせが伴います。PFSのメカニズムは、いくつかの独立したobjectNEの同期を伴うと仮定されています。^[8] objectNEが同期せずに発火すると、オブジェクトは一度に1つずつ知覚されます。しかし、これらの objectNE が側方 PFC によって時間的にシフトされ、互いに同位相で発火すると、それらは 1 つの統合されたオブジェクトまたはシーンとして意識的に体験されます。

精神的統合に関する最も古い言及^[要出典]は、1864 年に書かれた S. J. Rowton の博士論文にあります。シセロの自然は人の心の中でのみ統合できるという説明を言い換えて、S. J. Rowton は次のように書いています。「... 多くのものや部分の精神的統合によってでなければ、一つのものは存在できない...」^[9]

20 世紀には、心理学において、組み合わせの性質に関する実験を説明するために、メンタル シンセシスという用語がよく使用されました。一般的な実験設定では、被験者は口頭で説明された形状をさまざまな方法で頭の中で組み立てるように指示されます。たとえば、形状は大文字の「J」と「D」であり、被験者はそれらをできるだけ多くのオブジェクトに組み合わせるように求められます。サイズは柔軟です。この例では、適切な答えは傘です。このタスクのパフォーマンスは、参加者が提示された形状を使用して構築した正当なパターンの数を数えることによって定量化されます。^{[10] [11] [12] [13] [14]}

21 世紀に想像力の神経生物学的研究が進むにつれて、想像力の神経学的に異なる構成要素を区別する必要が生じました。第一に、側方前頭前野への依存度、第二に関与するニューロン集団の数です。その結果、「精神的統合」は、記憶から 2 つ以上の独立したオブジェクトを新しい組み合わせに組み立てる能動的なプロセスを説明するために採用されました。^{[8] [15] [16]}「前頭前野統合」という用語は、後になって「精神的統合」の代わりに使用することが提案されました。これは、前頭前野の役割を強調し、このタイプの自発的な想像力を、レム睡眠中の夢、昼間の夢、幻覚、自発的な洞察などの他のタイプの不随意な想像力からさらに遠ざけるためです。^[17]

人間のPFSの欠陥は、言語が「貧弱で、明らかに『命題化』能力が低下している」という証拠がある。文の長さと複雑さは減少している。従属節が不足しており、より一般的には、チョムスキーが言語の再帰性の可能性として特徴づけているものが十分に活用されていない」^{[18] [19]}

PFS のメカニズムは、いくつかの独立したオブジェクトエンコードニューロン集団(objectNE) の同期を伴うと仮定されています。objectNE が同期せずに発火すると、オブジェクトは一度に 1 つずつ認識されます。ただし、これらの objectNE が外側前頭前野(LPFC)によって時間シフトされ、互いに同位相で発火すると、1 つの統合されたオブジェクトまたはシーンとして意識的に経験されます。同期仮説は直接テストされたことはありませんが、いくつかの実験的証拠によって間接的にサポートされています。^{[20] [21] [22] [23] [24]}さらに、オブジェクトやシーンの外部駆動型感覚記憶を担うヘブ学習 (「一緒に発火するニューロンは一緒に配線される」) と同じメカニズムが、計画やエンジニアリング設計などの内部で構築された新しいイメージの記憶にも関与するため、これは新しい想像上の記憶の形成を説明する最も簡潔な方法です。新しい受容記憶の形成過程では、ニューロンは同時外部刺激（例えば、動く物体から反射された光が同時に網膜に当たる）によって同期されます。新しい想像記憶の形成過程では、ニューロンは覚醒中にLPFCによって、または夢の中で自発的に同期されます。どちらの場合も、ニューロンの同期発火によってニューロンが一緒に新しい安定した物体NEに配線され、後に長期記憶に統合されます。

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