2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K16073
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
坂野 逸紀 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 特任助教 (00707440)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 認知科学 / 実験系心理学 / 統計的要約 / 予測的知覚 / 身体運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜目的＞我々は突発的な見えの変化に対して自動的に注意を向け、分析しようとする。つまり、視覚系は過去と現在の環境の見えの何らかの差異を検出する仕組みを備えていると考えられる。一方、見えの変化は自己運動によっても起こる。しかしながら、自己運動由来の変化に対して我々が自動的に注意を向けることはない。これらの事実は、視覚系は身体運動から視覚像の変化を予測し、その予測に合致する見えに対しては不必要な分析を行わないようにしているというアイデアを提供する。しかしながら、このアイデアを体系的に確かめた研究はこれまで存在しない。申請者は、視環境の持つ「統計構造」が、視覚系が予測すべき情報であると考える。本計画ではこれが自己運動においてどのように予測されるのかを検証する。
＜具体的内容＞平成28年度は、そもそもヒトが予測すべき視覚統計構造とはどのようなものがありうるか、その候補を探すことに重点を置いた。我々は平均や分散といった、単一の特徴から得られる統計情報について高速かつ正確な判断を行うことができることが既に知られている。しかしながら、複数の特徴が関与する、より複雑な統計量の知覚は理解が進んでいない。そこで28年度は、視覚特徴間の共変関係に対する知覚特性について基礎的な検討を行った。協力者は、同時呈示された複数の円が保持する特徴間の共変関係の程度を判断した。用いられた特徴はサイズ・方位・位置の3種であり、協力者は事前に教示された組み合わせに着目して課題を行った。その結果、方位と位置やサイズと位置に対し、サイズと方位の共変関係に対する感度は低く、チャンスレベルを僅かに上回る程度であった。
＜意義・重要性＞この結果は、共変関係に対する知覚システムは特徴依存的であり、位置が関与する場合に特化していることを示唆する。自己運動と統計構造知覚との関連性を相対的に考える上で、これは重要な知見である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度の研究実施計画は、「統計構造の予測がどのような身体運動においてうまく行われるのかを確かめる」ことであった。しかしながら、それを検証するための装置の導入が遅れ、当初の研究計画に沿った進展は、装置が研究にどのように活かせるか、それを予備的に検討することにとどまった。その代わりとして、28年度はヒトが瞬間的に知覚できる統計構造の多様性を探索することに注力した。具体的に行ったのは、呈示すべき新たな統計構造の探索、そしてそれを今後の実験に適用する際の数や刺激特徴量の決定である。これらを達成するために、呈示する物体にサイズ・方位・位置の3種類の特徴をもたせ、それらから考えうる3種類の組み合わせ（サイズ－方位、方位－位置、サイズ－位置）の画面上での共変関係、すなわち相関を操作した。もしヒトが特徴間の共変関係について知覚できるのであれば、2画面の相関係数の大小を弁別できるはずである。心理物理実験を通じてその弁別性を検証したところ、瞬間的に呈示された刺激の共変関係に対して、実験協力者はどれもチャンスレベル以上に弁別を行うことができた。しかしながら、サイズと方位の共変関係に対する弁別性はその他の組み合わせ（サイズと位置、方位と位置）に比べ著しく低いことが判明した。この傾向は、画面上に呈示する刺激の個数、特徴値の範囲、相関係数の正負を変えても維持された。
実験から得られた知見は、視覚統計構造の共変関係を知覚する機構の制約を考える上で重要な情報を提供している。また、自己運動における予測機構を検討する際の刺激材料として、これまで知られていた平均や分散に加わる新たな候補を示すものである。代替的な研究の成果として、予想だにしない新たな知見を得ることができた。よって、研究はおおむね順調に進展したものであるとみなすことができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
【28年度の継続】：視覚特徴間に潜む共変関係の知覚を検討する上で、それがそもそも順応効果を持つのか、という新たな問いが生じた。統計構造の予測性は順応効果をもって検討するため、そもそも共変関係に対して基本的な順応効果が生じるのかを確かめておく必要がある。本来の計画に加えて、それを検討する予定である。
【29年度の計画】：統計構造の予測がどのような身体運動においてうまく行われるのかを確かめる。実験として、順応パラダイム(Corbett & Melcher, 2012)を利用する。例えば、ある線群の平均方位の判断は、その直前に呈示された線群(順応刺激)の平均方位に影響される。順応刺激が平均して時計回りの方位を有していた場合、後に現れる線群(テスト刺激)の平均方位は実際より反時計回りと判断されやすい。この効果量が、視覚がある範囲の統計構造の移動を予測しているかの指標となる。本研究においては、順応刺激の呈示後、特定の身体動作を行う。身体運動は、現実場面では視覚的要素の網膜像のシフトをもたらす。前進動作を一例に挙げると、移動により、ある視覚的要素は、網膜像としてはより周辺視野へ移動する。その位置にテスト刺激を出す。一般に、順応効果は順応刺激があった「位置」で最大となる。もし統計構造が身体情報を元に予測されるとすれば、前進動作は順応効果の移動を引き起こし、周辺視側で最大になると予想される。本研究では、日常的(前後進、正立下での首振り)・非日常的(股覗き姿勢での首振り)動作を対象とし、統計構造の予測が動作の日常性にどの程度依存するのかについて評価する。また、順応効果が特徴の複雑さ (方位・サイズ・相関など)にどのように依存するかを評価する。このことにより、統計構造の予測が様々な過程を有する視覚処理のどの段階において発生するのかが分かる。
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| Causes of Carryover |
予定していた研究計画から実験変更が生じ、一人あたりの実施時間が減少した。そのため、当初の予定よりは謝金額が少なくなり、結果として数千円単位の端数が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額として繰り越すにあたり、実験協力者への謝金にあてられる予定である。
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