ダイナミカル・システムとしての脳

Brain as a Dynamical System

本稿は，脳を単純化した制御システムとしてモデル化し，そのダイナミクスの本質を理解することを主眼としている。脳は非常に複雑なシステムであるが，単純化したモデルでこそ見える本質がある。本稿の前半は，制御システム・モデルを用いて背外側前頭前野と線条体から成るシステムのドパミンによる調整を含むダイナミクスを記述し，統合失調症脳の機能との関係を論じる。後半は，分子イメージング・データのモデルベース解析の例を紹介する。

Abstract

This article aims at understanding the essential dynamical characteristics of the brain by modeling the brain as a simplified dynamical control system. Although the brain is a highly complex system, such a simplified model provides us insights into its essential features. Using a control system model, the first half of this article describes the dynamics of a system comprising the dorsolateral prefrontal cortex and striatum with dopaminergic modulation and argue its relevance to the functions of the brain with schizophrenia. The second half of this article introduces a model-based analysis of molecular imaging data.