意識のサイクル:数学モデルが解き明かす瞑想の逐次的なフェーズ

編集者: Elena HealthEnergy

意識のサイクル:数学モデルが解き明かす瞑想の逐次的なフェーズ-1

集中瞑想における意識は、川のように滑らかに流れるのではなく、呼吸への鋭い集中から広がりを感じる段階へ、さらには観察プロセスそのものを微細に自覚する段階へと、明確なフェーズ間を移行していく。新たな研究では、大脳皮質の巨大なニューロン集団の動態を通じて、こうした変遷を再現できる数学モデルが提案されている。

フランス国立科学研究センター(CNRS)内L2S研究室のM・ヴァージニア・ボレッリ氏、ルカ・グレコ氏、ダリオ・プランディ氏らによる研究チームは、ヘテロクリニック動態と離散神経場モデルを組み合わせた手法を発表した。約1日前にarXivで公開されたプレプリントによると、この手法を組み合わせることで、集中瞑想に特有の周期的な活動パターンを記述することが可能になるという。

瞑想に関するこれまでの神経科学研究の多くは、シータ波の増幅や前頭前皮質の変化といった、全体的な変化を捉えるにとどまっていた。これらのデータは重要だが、状態が厳密な順序に従って変化するメカニズムについては十分に説明できていない。今回の新たなモデルはこの空白を埋めるものであり、ニューロン集団内の相互作用がいかにして安定したレジームを作り出し、その間を切り替えているのかを明らかにしている。

鍵となるメカニズムは、ヘテロクリニック・サイクルによって、ニューロンのアンサンブルが不安定な地点を経由しながら、ある安定状態から別の状態へと移行できる点にある。複数の窪みがある風景を想像してみてほしい。現在の活動パターンの「ボール」は各窪みに長時間留まることができるが、意図的な注意の方向転換によるわずかな摂動が加わると、隣の窪みへと転がり落ちる。著者らによれば、瞑想中の認知フェーズの連なりは、まさにこのようにして展開されるという。

このアプローチは、連続的なプロセスとしての意識の性質に疑問を投げかけるものだ。情報の全域的な拡散を重視する従来の理論とは対照的に、本研究では秩序あるシーケンスを生み出す局所的な集団間の相互作用に焦点を当てている。こうした枠組みは、瞑想だけでなく、睡眠の特定の段階や催眠といった他の変容意識状態を理解する上でも有用であると考えられる。

現時点ではこのモデルは理論的な段階にあり、著者らは高精度な脳活動記録を用いた検証の必要性を強調している。とはいえ、静観の修行が神経動態の軌跡にどのような影響を与えうるかについて、すでに新たな視点を提供している。今後の研究で予測が裏付けられれば、意識の「離散的かつ周期的」な構成に重点を置くことで、意識研究のアプローチは一変するだろう。

より広い視点で見れば、この研究は、極めて主観的な体験であっても、ニューロン集団の組織化の中に厳密な数学的基盤を持っていることを思い出させてくれる。また、日常的な注意の切り替えが、どれほどこうした隠れたサイクルに従っているのかを再考するきっかけを与えてくれる。

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ソース元

  • Modeling sequential cognitive states via population level cortical dynamics

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