外側視覚路と背側視覚路に沿った自然な行為の知覚表象と概念表象の違い

行為を観察することが重要な理由

私たちは日々、他人がボールを渡しているのか、友人をなぐさめているのか、自分の髪をとかしているのかを何気なく理解しています。この能力は自動的に感じられますが、脳は動く映像を誰が誰に何をしているかという理解に素早く変換しなければなりません。本研究は脳画像法を用いて、身体の単純な動きを見ることから、行為が物や他人、あるいは自分自身を対象としているかといったより深い意味を把握する過程を探ります。

短いクリップから脳信号へ

研究者たちは被験者に日常的な行為を撮影した二秒間のビデオクリップを多数見せ、同じ出来事を記述した短い文章も提示しました。参加者が視聴または読解している間、チームは速い電気信号を追跡するEEGと、脳内でどこに活動が高まるかを地図化するfMRIで脳活動を記録しました。各行為は、動きの強さや関与する身体部位といった低レベルの視覚特徴から、移動や社会的相互作用のような広いカテゴリや、行為が物・他人・自己のどれを対象にしているかという高次の特徴まで、さまざまな属性で丁寧にタグ付けされました。行為間で脳の反応がどれだけ似ているか・異なるかを比較することで、脳が見ているものの理解をどの特徴で組織しているかを問うことができました。

視覚から意味へ向かう速い経路

EEGデータは、脳が最初に行為から基本的な視覚情報を非常に素早く取り込むことを示しました。約0.1秒以内に、クリップにどれだけの動きが含まれているかを反映する信号が現れました。その数十ミリ秒後には、どの身体部位が使われているかを区別し始めました。より抽象的な情報、すなわち見た目ではなく行為が何についてのものかに関する詳細が現れるのはおよそ200ミリ秒以降でした。複数の高次の記述の中で特に際立っていたのは、行為が物、他人、自己のどれを対象にしているかという“対象”です。これは脳の電気的パターンの時間的変化において最も独自の変動を説明しており、脳が行為の意味を理解する手掛かりとして素早く行為の「対象」に注目することを示唆します。

見ることと理解することのための異なる脳経路

fMRIデータは、脳のどの領域がどの種類の情報を表しているかを示しました。脳の後部や下側の視覚経路沿いの領域は、動きや形といった基本的な視覚特徴に強く反応しました。脳側面のさらに前方、外側後頭側側皮質や側頭頭頂接合付近の領域では、特に行為の「対象」のような行為の概念的側面が活動パターンに反映されていました。これらの外側領域は、ビデオを観る場合と対応する文を読む場合の間で共有される情報も担っており、言語に依存しないより一般的な行為表現を保持していることを示唆します。対照的に、頭頂部の上方や後方へ向かういわゆる背側経路の領域は、特定の身体部位に結びつくことは少なく、むしろ行為の広いカテゴリや目標、すなわち世界と相互作用し計画することにより関係の深い情報を反映していました。

脳の行為ネットワークのタイミング地図

高速なEEG信号と空間分解能の高いfMRI地図を数学的に結びつけることで、研究者たちは行為知覚中に情報が脳内をどのように流れるかをたどりました。初期視覚領域が有益な情報を示し始めるのはおよそ100ミリ秒以内でした。その直後に運動や身体知覚に関わる外側領域が活動し、続いて頭頂葉に沿った高次領域が活動しました。このパターンは一連の流れを示唆しており、基本的な視覚処理から社会的意味や行為計画に関わる領域へと情報が移動していきます。特に人や社会的場面の理解に関連する外側領域が比較的早く関与していることは、脳が他者の行動における社会的に重要な側面を優先することを示唆しています。

日常的理解への含意

簡潔に言えば、この研究は脳が単に身体の動きを追跡するだけでなく、行為をその目標や対象、特に誰かが物に作用しているのか、他人に作用しているのか、あるいは自分に作用しているのかを軸に素早く整理することを示しています。この重要な区別は1秒の一部以内に現れ、視覚的詳細、社会的意味、行為計画に特化した異なる脳経路によって支えられます。こうした経路とその時間的進行を分離することで、私たちが日々目にする豊かな人間の行為の流れを、いかに迅速かつ確実に理解しているかをより明確に描き出します。

引用: Dima, D.C., Culham, J.C. & Mohsenzadeh, Y. Distinct perceptual and conceptual representations of natural actions along the lateral and dorsal visual streams. Commun Biol 9, 577 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09834-1

キーワード: 行為知覚, 社会的認知, 視覚経路, 脳画像法, EEG fMRI