実物体を用いた質感脳過程の研究：多角的脳イメージングによる機能・構造・生化学解析

• Project Area: Integrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
• Project/Area Number: 23135517
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 山本 洋紀 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 助教 (10332727)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 視覚 / 質感 / 色覚 / fMRI / MRS / 触覚 / 視覚皮質 / 風合い

Outline of Annual Research Achievements

質感知覚の脳過程を、機能的磁気共鳴画像化法(fMRI)と核磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS）を用いた多角的な脳イメージング実験によって調べた。
1. fMRI実験
前年度行った実物体を用いた３種の実験（視覚：印刷物とファブリック、触覚：ファブリック）の全てで腹側の高次視覚皮質の質感知覚への関与が示唆された。しかしながら、この領域がどの視覚野に相当するかは不明である。従来のレチノトピー測定技術ではこの高次領域の視覚野を決定するのは困難なため、新たな視覚刺激を用いた測定法を考案した。現在、その新手法を用いて、腹側質感知覚関連野の視覚野の同定作業を行なっている。
2. MRS実験
近年、核磁気共鳴スペクトロスコピー（MRS）撮像技術の発展により、ヒト生体脳内で、主要な抑制性神経伝達物質であるGABA濃度の非侵襲的測定が可能となってきた。これによって、低次視覚野のGABA濃度と方位弁別閾値が相関する(1)など、感覚野のGABA濃度が知覚に影響することが明らかになってきた。本研究では、質感知覚の生化学的基盤解明への第一歩として、腹側の質感関連領野と後頭の低次視覚野のGABA濃度をMRSによって測定した。被験者は健常成人男性６名で、測定は閉眼安静時に行った。全被験者の全領域のスペクトルで、GABAに対応する3 ppm 付近に明確なピークが見られた。興味深いことに、後頭のGABAスペクトルは被験者間でよく一致していたのに対して、腹側では個人差が大きかった。この腹側のGABA濃度の個人差は、質感知覚の個人差と対応しているのかもしれない。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A non-device-specific approach to display characterization based on linear, non-linear, and hybrid search algorithms (2013)
  • Author(s): Ban H. Yamamoto H.
  • Journal Title: Journal of Vision Volume: 未定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高照度照明が大脳視覚過程に及ぼす影響：脳機能イメージング研究 (2013)
  • Author(s): 川島康裕・山城博幸・山本洋紀・村瀬智一・市村好克・梅田雅宏・樋口敏宏
  • Journal Title: 照明学会誌 Volume: 未定
  • NAID: 120005606116
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] fMRIを用いたヒト頭頂間溝視覚野の集団受容野推定. (2012)
  • Author(s): 金津将庸・山本洋紀・澤本伸克・福山秀直・齋木潤
  • Journal Title: 京都大学学術情報メディアセンター全国共同利用版広報 Volume: 11(2) Pages: 14-15
• [Journal Article] Inconsistency and uncertainty of the human visual area loci following surface-based registration : probability and entropy maps (2012)
  • Author(s): Yamamoto H, Fukunaga M, Takahashi S, Mano H, Tanaka C, Umeda M, Ejima Y
  • Journal Title: Human Brain Mappinng Volume: Vol.33 Issue: 1 Pages: 121-129
  • DOI: 10.1002/hbm.21200
  • NAID: 120003692413
  • URL: http://hdl.handle.net/2433/152357.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Type-based associations in grapheme-color synaesthesia revealed by response time distribution analyses (2011)
  • Author(s): Saiki J., Yoshioka A., Yamamoto H.
  • Journal Title: Consciousness and Cognition Volume: 20 Issue: 4 Pages: 1548-1557
  • DOI: 10.1016/j.concog.2011.07.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Judgments about others' trustworthiness: An fMRI study (2011)
  • Author(s): Watabe, M., Ban, H., & Yamamoto, H
  • Journal Title: Letters on Evolutionary Behavioral Science Volume: 2 Issue: 2 Pages: 28-32
  • DOI: 10.5178/lebs.2011.16
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] メタコントラストにおける色選択性の一対比較法による解析 (2011)
  • Author(s): 前田青広・山本洋紀・江島義道
  • Journal Title: VISION Volume: 23(3) Pages: 135-142
  • NAID: 130007537350
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 表面の色と質感の知覚:脳研究の展開 (2011)
  • Author(s): 山本洋紀
  • Journal Title: 繊維機械学会誌せんい Volume: 64(8) Pages: 13-19
  • NAID: 10029342455
• [Journal Article] 視覚性短期記憶課題中におけるヒト頭頂間溝のトポグラフィック領域のfMRI応答 (2011)
  • Author(s): 金津将庸・山本洋紀・澤本伸克・福山秀直・齋木潤
  • Journal Title: 京都大学学術情報メディアセンター全国共同利用版広報 Volume: 10(2) Pages: 20-21
• [Journal Article] ヒト視運動野の単眼性奥行き視への関与 (2011)
  • Author(s): 山本哲也・山本洋紀・眞野博彰・梅田雅宏・田中忠蔵
  • Journal Title: 信学技報(NC) Volume: 111(96) Pages: 79-84
  • NAID: 110008746494
• [Presentation] ヒト視覚皮質における輝度・反対色チャンネルの最適空間周波数の視野位置依存性 (2013)
  • Author(s): 山本哲也・山本洋紀・三浦健一郎・澤本伸克・福山秀直・河野憲二
  • Organizer: 日本視覚学会2013年冬季大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] fMRIによるヒト頭頂開溝視覚野の集団受容野推定 (2012)
  • Author(s): 金津将庸・山城博幸・山本洋紀・澤本伸克・福山秀直・齋木潤
  • Organizer: 日本視覚学会2012年冬季大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-01-19
• [Presentation] 照明強度のヒト大脳視覚野活動への影響：fMRI研究 (2012)
  • Author(s): 川島康裕・山城博幸・山本洋紀・村瀬智一・市村好克・梅田雅宏・樋口敏宏
  • Organizer: 平成24年度照明学会全国大会
  • Place of Presentation: 山口
• [Presentation] 視覚的質感の脳研究：食品応用への展望 (2012)
  • Author(s): 山本洋紀
  • Organizer: 日本食品・機械研究会平成24年度年次大会（招待講演）
  • Place of Presentation: 大阪
  • Invited
• [Presentation] 芸術表現技法の心理学と脳科学 (2011)
  • Author(s): 山本洋紀
  • Organizer: 京都工芸繊維大学・特別講義:「科学と芸術の出会いII」
  • Place of Presentation: 京都工芸繊維大学,京都(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-17
• [Presentation] BAVIEW : software for visualization and analysis of probabilistic atlases of human visual areas (2011)
  • Author(s): Yamamoto H.
  • Organizer: ESMRMB 2011
  • Place of Presentation: Leipzig, Germany
  • Year and Date: 2011-10-06
• [Presentation] Intra- and Inter visual area differences in optimal spatial frequency : a human fMRI study (2011)
  • Author(s): Yamamoto T., Yamamoto H., Miura K., Sawamoto N., Fukuyama H., Kawano K.
  • Organizer: the 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2011-09-17
• [Presentation] Comparison between fMRI and direct cortical stimulation for Clinical retinotopic mapping (2011)
  • Author(s): Shimotake A., Matsumoto R., Kanazu M., Yamamoto H., Matsuhashi M., Sawamoto N., Yamao Y., Mikuni N., Miyamoto S., Fukuyama H., Takahashi R., Ikeda A.
  • Organizer: the 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2011-09-16
• [Presentation] 3D visualization and probing of the probabilistic atlases of human visual cortex (2011)
  • Author(s): Yamamoto H.
  • Organizer: the 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2011-09-15
• [Presentation] Prefrontal activation associated with the top-down signal in memory retrieval (2011)
  • Author(s): Goto K., Kanazu M., Yamamoto H., Sawamoto N., Fukuyama H., Funahashi S.
  • Organizer: the 34th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Yokohama, Japan
  • Year and Date: 2011-09-15
• [Presentation] 非磁性超音波モータを用いたfMRI用印刷物呈示装置の開発 (2011)
  • Author(s): 川島康裕・山城博幸・市村好克・村瀬智一・梅田雅宏・樋口敏宏・山本洋紀
  • Organizer: 第13回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-01
• [Presentation] 印刷物知覚時のヒト視覚野におけるfMRI応答:照明レベル依存性 (2011)
  • Author(s): 川島康裕・山城博幸・山本洋紀・市村好克・村瀬智一・梅田雅宏・樋口敏宏
  • Organizer: 日本視覚学会2011年夏季大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2011-08-04
• [Presentation] 超音波モータを用いた実物体刺激呈示装置のfMRI適合性評価 (2011)
  • Author(s): 山城博幸・川島康裕・村瀬智一・山本洋紀・市村好克・梅田雅宏・樋口敏宏
  • Organizer: 日本視覚学会2011年夏季大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2011-08-04
• [Presentation] Comprehensive retinotopic mapping by fMRI and direct cortical stimulation in occipital lobe epilepsy (2011)
  • Author(s): Shimotake A., Matsumoto R., Kanazu M., Yamamoto H., Matsuhashi M., Sawamoto N., Yamao Y., Mikuni N., Miyamoto S., Fukuyama H., Takahashi R., Ikeda A.
  • Organizer: Human Brain Mapping 2011
  • Place of Presentation: Quebec city, Canada
  • Year and Date: 2011-06-26
• [Presentation] Retinotopic activities in extrastriate visual areas predict individual variations in binocular rivalry dynamics (2011)
  • Author(s): Yamashiro H., Yamamoto H., Saiki J., Mano H., Umeda M., Tanaka C.
  • Organizer: the 15th annual meeting of the Association for the Scientific Study of Consciousness
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2011-06-10
• [Presentation] Type-token distinction and response time distribution analysis reveal the unique characteristic of binding in grapheme-color synesthesia (2011)
  • Author(s): Saiki J., Yoshioka A., Yamamoto
  • Organizer: 2011 ARVO
  • Place of Presentation: Fort Lauderdale, Florida
  • Year and Date: 2011-05-01
• [Book] Advanced Topics in Brain Neuroimaging: Methods and Applications.（分担執筆） (2013)
  • Author(s): Yamamoto H.
  • Publisher: INTECH
• [Book] 誠心心理学事典（分担執筆） (2013)
  • Author(s): 山本洋紀
  • Publisher: 誠心書房
• [Book] 感覚と知覚の基本法則,心理学概論,京都大学心理学連合編,第3章1節 (2011)
  • Author(s): 山本洋紀
  • Total Pages: 6
  • Publisher: ナカニシヤ出版
• [Book] A probabilistic atlas of human visual areas and an information theoretical analysis of individual variability in their loci. In : Papageorgiou D., editor. Advanced Topics in Brain Neuroimaging : Methods and Applications
  • Author(s): Yamamoto H.
  • Total Pages: 26
  • Publisher: Rijeka, Croatia : INTECH(印刷中)
• [Remarks]
  • URL: http://www.cv.jinkan.kyoto-u.ac.jp/site/people_/yamamoto/