顔の質感情報の時間的コーディングの研究

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Understanding human recognition of material properties for innovation in SHITSUKAN science and technology
• Project/Area Number: 16H01684
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 菅生 康子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ付 (40357257)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 質感 / 顔 / 側頭葉 / ニューロン / 情報処理

Outline of Annual Research Achievements

顔には、我々の社会生活に重要な情報が含まれている。我々が顔を見るとき、個体や表情を認識できるが、それは、眼、鼻、口などの形やそれら相互の距離など造作の形態情報に基づいている。さらに、年齢や体調などを推しはかることもできるが、肌や髪、眼などの質感情報に基づくと考えられる。このように、顔の質感は、個体の状態を見分けるために重要な情報を与える。本研究は、この顔の質感をコードする神経機構を明らかにすることを目的とし、顔の質感について、情報の時間的コーディングという観点から研究を進める。TE野では、ヒトかサルかの分類情報と個体・表情の情報が時間的に異なるタイミングでコードされることが明らかになっている。そこで、実験動物のTE野前部からニューロン活動を記録して、顔に対する応答を調べ、質感情報の時間的コードを、個体や表情の情報の時間的コードと比較する。本年度は、従来の個体および表情の異なる顔画像セットに手を加え、質感の異なるセットを複数作成した。具体的には、光沢を増強・減弱して、あるいは、スタイル変換の手法を用いて、質感を変化させた。これらの顔画像セットを用いて、TE野前部から単一ニューロン活動の記録を行った。その結果、ニューロンの顔画像に対する応答の強さに、質感の変化が影響を与えることが分かってきた。また相互情報量解析により、質感の情報がコードされるタイミングを、個体あるいは表情の情報と比較した。光沢の違いは、時間的に画像呈示後の遅いタイミングで現れ、顔表情の情報処理を乱さない一方、スタイル変換の影響は時間的に早くからみられ、表情の情報処理を弱めていた。光沢の違いとスタイル変換は、異なるメカニズムで顔の情報処理に影響を与えることが示唆された。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] Neural responses to facial images with different skin textures in the temporal lobe of monkey (2018)
  • Author(s): Hayashi K, Matsumoto N, Matsuda K, Miura K, Yamane S, Matsuo M, Yanai K, Eldridge MA, Saunders RC, Richmond BJ, Nagai Y, Miyakawa N, Minamimoto T, Okada M, Kawano K, Sugase-Miyamoto Y
  • Organizer: 日本動物心理学会第78回大会