Conformation of the cortical representation of scene
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20H04487
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90030:Cognitive science-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
酒井 宏 筑波大学, システム情報系, 教授 (80281666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山根 ゆか子 沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, スタッフサイエンティスト (70565043)
我妻 伸彦 東邦大学, 理学部, 講師 (60632958)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | 認知科学 / 神経科学 / 実験系心理学 / 情報科学 / 視覚 / 情報工学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，視覚系が自然光景を理解するための皮質表現とその形成機序を明らかにすることを目的とする。複数物体の特徴が，物体毎に選択・統合されて，光景を構成する機序を理解することを試みる。サルV4からの神経記録の解析と計算実験，ヒト心理物理実験を総合して，単一細胞・回路網・領野間の３レベルからアプローチする。具体的には，単一細胞レベルで複数の物体特徴が表現され，これによって前駆物体の部分的な特徴が表現されること，その部分的な特徴が，臨界(criticality)崩壊によって生じるγ波の位相コヒーレンス(緩やかな同期)によって選択・統合されることによって，前駆物体の表現が形成されること，を示す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
微小多電極によって記録した多数・多様な自然画像に対するサルV4細胞反応の解析を進めた。呈示画像の特徴を解析し，同時にこれら特徴に対する各細胞の選好性を解析して，V4における輪郭形状とその内包する面に関わる中間表現を明らかにした。昨年度までに明らかにした個々の細胞が示す図方向・図領域に注目した受容野構造，個々の細胞が示す複数の特徴(e.g., 形状・輪郭・テクスチャ)に対する選好性を基礎として，今年度は細胞群が有する次元推定を進めた。生理実験では刺激数と細胞数は有限であるが，ここでは外挿によって無限の刺激数・細胞数に対する次元を推定した。さらに，それぞれの次元が何を表現しているのか，複数の刺激特徴をどのように統合しているかに注目して解析した。その結果，刺激特徴が生起するヒト知覚に対応する神経応答があることが判った。
形成・統合の回路機序についても昨年度に引き続き研究を進めた。局所フィールド電位(LFP)の位相コヒーレンス（緩やかな同期)を基礎として，選択的統合が生じ，前駆物体の表現が形成されるとの機序を検討するために，LFP波形のダイナミクス解析を実施した。具体的には，spindleの特徴に注目して，それが生起される機構をダイナミックなモデルを用いて検討した。これらの結果から，数十程度のサルV4細胞が群としてダイナミックに面の中間表現を形成していることが示された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
