사회적 관계의 신경 궤적이 지도와 같은 다양체에 나타나는 양상

Core Concepts

사회적 관계는 해마에서 순서화된 저차원 신경 패턴 시퀀스로 표상된다.

Abstract

이 연구는 사회적 관계가 해마에서 어떻게 표상되는지를 보여준다. 참가자들은 가상의 사회적 상호작용 게임을 수행하면서 다른 캐릭터들과 관계를 형성했다. 행동 분석 결과, 참가자들의 선택은 친화도와 권력 차원에 따라 캐릭터의 위치를 변화시켰다. 이는 참가자들이 이 추상적인 사회적 공간을 내적으로 표상하고 있음을 시사한다.
fMRI 분석 결과, 해마에서 사회적 상호작용에 대한 신경 패턴이 추상적인 친화도와 권력 차원을 반영하는 것으로 나타났다. 또한 각 관계에 대한 고유한 신경 패턴 시퀀스가 관찰되었는데, 이는 해마가 사회적 관계를 저차원 신경 궤적으로 표상하고 있음을 시사한다.
흥미롭게도, 해마의 고유한 신경 상태 클러스터 수가 실제 사회적 네트워크 크기와 관련이 있었다. 이는 사회적 기능과 관련된 해마의 표상 복잡성을 보여준다.
종합하면, 이 연구는 해마가 사회적 관계를 저차원 신경 궤적으로 표상하며, 이러한 표상이 사회적 기능과 관련된다는 것을 보여준다. 이는 추상적 개념 공간에서의 사건 연결에 대한 새로운 신경 기제를 제시한다.

Stats

참가자의 선택에 따라 캐릭터의 친화도와 권력 좌표가 누적적으로 변화한다.
해마 신경 패턴의 유사성은 같은 차원의 상호작용에서 더 높게 나타났다.
해마 신경 패턴 시퀀스를 이용해 관계의 사회적 좌표를 예측할 수 있었다.
해마의 고유한 신경 상태 클러스터 수는 실제 사회적 네트워크 크기와 관련이 있었다.

Quotes

"사회적 관계는 해마에서 순서화된 저차원 신경 패턴 시퀀스로 표상된다."
"해마의 고유한 신경 상태 클러스터 수는 실제 사회적 네트워크 크기와 관련이 있다."

Key Insights Distilled From

Neural Trajectories of Conceptually Related Events

by Schafer,M., ... at www.biorxiv.org 12-06-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.04.569670v3

Deeper Inquiries

사회적 관계 이외의 다른 추상적 개념 공간에서도 해마가 유사한 저차원 신경 궤적으로 표상하는가?

해마가 사회적 관계에서 추상적인 차원을 표현하는 것으로 나타났지만, 다른 추상적 개념 공간에서도 유사한 패턴을 보일 수 있습니다. 이 연구에서는 물리적 공간이나 사회적 공간 외에도 해마가 추상적인 개념을 표현하는 데 사용될 수 있다는 가능성을 제기하고 있습니다. 예를 들어, 개념적 순서나 추상적인 관계를 나타내는 시퀀스가 있는 경우, 해마가 이러한 시퀀스를 저차원 신경 패턴으로 표현할 수 있을 것입니다. 따라서, 다른 추상적 개념 공간에서도 해마가 유사한 방식으로 동작할 가능성이 있습니다.

내측 측두엽 피질과 해마 간의 상호작용이 이러한 추상적 개념 표상에 어떤 역할을 하는가?

내측 측두엽 피질과 해마는 추상적 개념 표상에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 내측 측두엽 피질은 개념적 지식을 조직하고 유지하는 데 관여하며, 해마는 시간적 순서와 공간적 관계를 표현하는 데 중요합니다. 이 두 영역 간의 상호작용은 추상적 개념을 다양한 맥락에서 효과적으로 표현하고 조직하는 데 도움이 될 수 있습니다. 내측 측두엽 피질은 개념적 정보를 구조화하고 해마는 시간적 순서와 공간적 관계를 표현하여 추상적 개념을 종합적으로 이해하는 데 기여할 수 있습니다.

사회적 기능 저하를 보이는 임상 집단에서 해마의 신경 궤적 표상이 어떻게 달라지는가?

사회적 기능 저하를 보이는 임상 집단에서 해마의 신경 궤적 표상이 다를 수 있습니다. 이러한 집단에서는 해마가 사회적 상호작용을 표현하는 방식이 변화할 수 있으며, 이로 인해 신경 패턴이 다를 수 있습니다. 예를 들어, 사회적 능력이 저하된 환자들은 사회적 상호작용을 다르게 인식하고 처리할 수 있기 때문에, 이러한 변화는 해마의 활동에 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 사회적 기능 저하가 있는 환자들은 사회적 상호작용에 대한 인지적 처리에 어려움을 겪을 수 있으므로, 이러한 어려움이 해마의 신경 표상에 반영될 수 있습니다. 따라서, 사회적 기능 저하를 보이는 임상 집단에서는 해마의 신경 궤적 표상이 정상 집단과 다를 수 있습니다.