Development of receptive field mechanisms in human infants

• Project/Area Number: 19J00760
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: 中島 悠介 中央大学, 文学部, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2019-04-25 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 運動視 / 受容野 / 周辺抑制 / 乳児 / 発達 / 実験心理学

Outline of Research at the Start

本研究では，ヒトの乳児を対象に，視覚運動処理に関わる受容野機能の発達について検討する。ある視覚領域がどのように情報を処理するかは，その領域の受容野の性質によって決まる。したがって，視覚発達の根本メカニズムの理解のためには，発達にしたがい受容野がどのように変化するかを知る必要がある。本研究では，受容野の重要な性質である周辺抑制，空間加重の発達過程，および受容野サイズの発達的変化について，これらの受容野機能を反映する知覚現象を用いた行動実験により検討を行う。

Outline of Annual Research Achievements

視覚運動刺激を知覚する際，刺激サイズが大きくなるほど運動方向の知覚が困難になるという現象が見られる。これは，周辺抑制という視覚皮質ニューロンの受容野メカニズムを反映した知覚現象だと考えられている。本研究では，受容野構造の初期発達過程を検討するために，乳児を対象として周辺抑制の発達過程を調べた。
初年度の実験により，運動視における周辺抑制が，ヒトの乳児では生後半年程度まで未発達であることが明らかになった。本年度は，この研究成果をさらに発展させるために，運動視における周辺抑制の発達がどのような神経機構に関わるかについて，脳波計測を用いて検討した。具体的には，定常状態視覚誘発電位（SSVEP）を用いて，初期視覚野とhMT野のどちらで運動視の周辺抑制が生じるかを検討し，乳児で見られた周辺抑制の発達がどちらの脳領域の発達と関わるかを検討した。本年度は，昨年度から引き続き，成人を対象に脳波計測実験を行い，運動視における周辺抑制の神経基盤を検討した。実験の結果，後頭領域（初期視覚野）では一貫して周辺抑制が生じなかった一方，後頭側頭領域（hMT野）では，周辺抑制が生じる実験参加者と生じない参加者がおり，個人差があることがわかった。今後は，この個人差がどのような要因によって生じているのかを検討する必要がある。さらに乳児対象の脳波計測実験を開始し，数名のデータを取得することができた。しかし乳児の脳波データは比較的ノイズが多く，視覚刺激や脳波測定の条件を改良する必要があることがわかった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Perception of invisible masked objects in early infancy (2021)
  • Author(s): Nakashima Yusuke、Kanazawa So、Yamaguchi Masami K.
  • Journal Title: Proceedings of the National Academy of Sciences Volume: 118 Issue: 27
  • DOI: 10.1073/pnas.2103040118
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Perception of invisible masked objects in early infancy (2021)
  • Author(s): Nakashima Yusuke、Kanazawa So、Yamaguchi Masami K.
  • Journal Title: bioRxiv Volume: － Pages: 1-23
  • DOI: 10.1101/2021.02.15.431195
  • Open Access
• [Journal Article] Development of Center-Surround Suppression in Infant Motion Processing (2019)
  • Author(s): Nakashima Yusuke、Yamaguchi Masami K.、Kanazawa So
  • Journal Title: Current Biology Volume: 29 Issue: 18 Pages: 3059-3064
  • DOI: 10.1016/j.cub.2019.07.044
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 乳児におけるメタコントラストマスキングの検討 (2021)
  • Author(s): 中島悠介，金沢創，山口真美
  • Organizer: 日本基礎心理学会第40回大会
• [Presentation] Absence of object substitution masking in early infancy (2021)
  • Author(s): Nakashima Yusuke、Kanazawa So、Yamaguchi Masami K.
  • Organizer: Vision Sciences Society 21th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 運動視における周辺抑制現象の脳内メカニズム (2021)
  • Author(s): 中島悠介，金沢創，山口真美
  • Organizer: 日本視覚学会 202 1 年冬季大会
• [Presentation] 視覚運動処理における周辺抑制の初期発達過程 (2020)
  • Author(s): 中島悠介
  • Organizer: 日本基礎心理学会第 39 回大会オンライン若手セッション
• [Presentation] Development of human infants' receptive field mechanisms in visual motion processing (2019)
  • Author(s): Nakashima, Y., Kanazawa, S., & Yamaguchi, M. K.
  • Organizer: The 15th Asia-Pacific Conference on Vision
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of human infants’ receptive field mechanisms in motion processing (2019)
  • Author(s): Nakashima, Y., Kanazawa, S., & Yamaguchi, M. K.
  • Organizer: Vision Sciences Society 19th Annual Meeting
  • Int'l Joint Research