Encoding, decoding, and cortical representation of visual material properties by an ensemble of neurons
Publicly Offered Research
| Project Area | Understanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology |
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| Project/Area Number |
16H01673
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤田 一郎 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60181351)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | ２光子イメージング / 一次視覚野 / 符号化モデル / 運動エネルギーモデル / 機能構築 / テクスチャー / 質感 / 空間周波数 / 神経科学 / 生理学 / ＰＳ統計量 / 霊長類 / 大脳皮質 / ２光子カルシウムイメージング / 画像統計量 / 側頭葉経路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々が知覚する視覚世界は、形、色、大きさ、奥行き、動きに加えて、状景や物体の表面が持つ構造的/光学的特徴である質感を備えている。質感知覚の神経機構の研究において、テクスチャ（表面材質感を与える肌理や模様）の処理過程の理解は近年大きく進んでいる。ヒトのテクスチャ知覚に利用されている画像統計量群が心理学的に明らかになり、その大脳皮質での処理過程がサルを用いた生理学的実験で探求されている。一次視覚野（V1野）細胞の視覚応答は、空間周波数等の基本的な画像統計量で反応の大部分が説明され高次統計量（フィルタ間の相関等）の影響をあまり受けないのに対し、V2野細胞の反応には高次統計量の影響が強く現れること、さらに上位のV4野では、多数ある画像統計量の内のほんの少数が個々の細胞の応答を決めることが示され、側頭葉経路をV1野からV4野へ向かうにつれてテクスチャ情報の処理が進む様子が判明しつつある。
本研究では、この処理過程の初段での情報処理内容を知る目的で、自然動画を提示している際のサルの初期視覚野（V１野）において２光子 Ca2+イメージングを行い、一計測領域あたり数１０から数１００個の神経細胞の活動を記録した。個々の細胞のCa2+応答を、様々な画像統計量に対する反応の重み付け和から記述予想するモデルの妥当性の検討を行った。今回は、運動エネルギーモデルを基本要素として持つモデルを構成し、どの程度の正確さで持ってV1細胞の反応を予測可能かの基本的検討を行った。実反応と予測反応の間の相関係数は平均0.6であり、これは、電気的に記録した活動電位列においてなされた成績にほぼ匹敵する。この結果は、符号化モデル法により、神経細胞の性質や大脳皮質の機能構築を探求できることを示している。NeuroImage誌に論文として発表を行った。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(37 results)
