Research Abstract
サル頭頂皮質における「ゼロ」という数の神経表現
Representation of the Numerosity ‘zero’ in the Parietal Cortex of the Monkey
2015年5月22日 Scientific Reports 5 : 10059 doi: 10.1038/srep10059
ゼロは数学や近代科学の根本概念の一つである。ゼロは空集合（何も無い集団）としてとらえられこの空集合はゼロの概念の先駆形であると考えられている。同時に、ゼロは、１，２，３などの数の順列の一部でもある。霊長類の脳で、ゼロ（視対象の無い空集合の状態）はどのように表現されているのだろうか。この問題の解答に向けて、サルにゼロを含む数の操作を訓練した。その結果、後頭頂皮質の一群のニューロンがゼロに応答して活動することがわかった（図aの赤い部分）。この「ゼロ」ニューロンには、不連続型（図b）と連続型 (図c) とがあり、不連続型は「対象が無い」ことをとりわけて符号化するのに対し、連続型は数の順列の一つとしてのゼロを符号化する。「ゼロ」ニューロンは、ゼロであることだけでなく、ゼロと異なる他の数の行動上の識別も強める。頭頂皮質でのゼロの表現は、霊長類におけるゼロの概念の言語化以前の先駆形かもしれない。
[図版について]
a サル大脳皮質の右半球を上から見た図
b ゼロ細胞の不連続型の活動例
c ゼロ細胞の活動例
Sumito Okuyama, Toshinobu Kuki & Hajime Mushiake
Corresponding Authors
Zero is a fundamental concept in mathematics and modern science. Empty sets are considered a precursor of the concept of numerosity zero and a part of numerical continuum. How is numerosity zero (the absence of visual items) represented in the primate cortex? To address this question, we trained monkeys to perform numerical operations including numerosity zero. Here we show a group of neurons in the posterior parietal cortex of the monkey activated in response to numerosity ‘zero’. ‘Zero’ neurons are classified into exclusive and continuous types; the exclusive type discretely encodes numerical absence and the continuous type encodes numerical absence as a part of a numerical continuum. “Numerosity-zero” neurons enhance behavioral discrimination of not only zero numerosity but also non-zero numerosities. Representation of numerosity zero in the parietal cortex may be a precursor of non-verbal concept of zero in primates.
