ヒト電気皮質造影における統合された情報パターンとしての意識的な知覚

神経科学の重大な問題は、そうでない処理からの意識的な知覚と相関する神経処理の区別に関するものです。ここでは、神経集団間の因果相互作用の階層構造が意識的な知覚と相関するかどうかをテストしました。意識の統合情報理論（IIT）に触発された統合情報のパターンとして、階層的因果構造を導き出しました。横方向および腹側皮質上に移植された電極を持つ6人のヒト神経外科的患者から頭蓋内電子皮膚造影（ECOG）から統合情報パターンを計算しました。記録中、被験者は、刺激から意識的な知覚を解離することを目的とした連続フラッシュ抑制（CFS）および後方マスキング（BM）刺激を見たものと、非マスクされた超潜水刺激を見ました。オブジェクトに敏感な領域は、意識的な知覚と統合された情報パターンとの間の対応を明らかにしました。統合された情報と統合された情報との視覚的経験のクラスタリングを明らかにしたが、相互情報やエントロピーを含む広範な情報測定ではないことを明らかにした監視されていない分類方法を使用して、この対応を定量化しました。私たちの調査結果は、意識的なオブジェクト知覚の神経基質を理解するための局所的に統合された情報の重要な役割を指摘しています。

A significant problem in neuroscience concerns the distinction between neural processing that is correlated with conscious percepts from processing that is not. Here, we tested if a hierarchical structure of causal interactions between neuronal populations correlates with conscious perception. We derived the hierarchical causal structure as a pattern of integrated information, inspired by the integrated information theory (IIT) of consciousness. We computed integrated information patterns from intracranial electrocorticography (ECoG) from six human neurosurgical patients with electrodes implanted over lateral and ventral cortices. During recording, subjects viewed continuous flash suppression (CFS) and backward masking (BM) stimuli intended to dissociate conscious percept from stimulus, and unmasked suprathreshold stimuli. Object-sensitive areas revealed correspondence between conscious percepts and integrated information patterns. We quantified this correspondence using unsupervised classification methods that revealed clustering of visual experiences with integrated information, but not with broader information measures including mutual information and entropy. Our findings point to a significant role of locally integrated information for understanding the neural substrate of conscious object perception.