Investigation of magnitude theory to visual processing

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H01783
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 10040:Experimental psychology-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Hisakata Rumi 東京工業大学, 工学院, 助教 (30588950)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村井 祐基 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 特別研究員(SPD) (60847309)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 量知覚 / fMRI / サイズ知覚 / 時間長 / 密度順応

Outline of Final Research Achievements

Magnitude theory is the idea that the concept of spatial and temporal quantity is processed in a common brain region. In the present study, we examined how "quantity" processing is related to visual lower-order processing and density adaptation. In Study 1, we used fMRI to examine size reduction perception induced by the adaptation to dense texture. fMRI experiments showed significant activity in the parietal association cortex of both the left and right supramarginal gyri and the left angular gyrus. In Study 2, we investigated the relationship between the processing of lower-order visual features and higher-order information processing such as time length, and found that in a task to judge differences in the timing of audiovisual stimuli, there is a position-specific serial dependence in which judgments of current temporal order are pulled to the immediately preceding observed temporal difference.

Free Research Field

認知科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

密度順応とサイズ知覚のfMRI実験、および低次特徴量と時間長判断の実験の結果は、ともに密度順応による知覚サイズ変調や、視覚低次特徴量の変化による時間長の変化が、刺激の低次特徴量に依存しない高次情報処理に依拠するものであることを示している。先行研究では、線分の長さや刺激の呈示時間の長さ、数の判断課題時に頭頂葉、特に頭頂間溝が活動することが知られている。輝度や色など低次特徴量で定義される時間長でも、密度など2次特徴量で定義されうる空間サイズでも、視覚野を超えた高次処理が関与するという本研究の成果は、概念的な「量」の推定が脳内の同一箇所で行われているというマグニチュード理論の知見に一致している。