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視覚情報の眼球運動を越えた時空間統合機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H03297
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2017-2019)
京都大学 (2016)

研究代表者

河野 憲二  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, 客員研究員 (40134530)

研究分担者 三浦 健一郎  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 精神疾患病態研究部, 室長 (20362535)
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, 主任研究員 (40357257)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード眼球運動 / 視覚 / 神経科学 / 認知神経科学 / 視覚系
研究成果の概要

私たちは、絶えず眼を動かし、空間内の様々な位置にある対象物を、網膜の内でも感度の高い中心窩に捉らえ、外界を知覚している。本研究では、眼が動く前に記憶された視覚刺激が、眼が動いた後に見える視覚刺激とどのように照合され、統合されるのかを明らかにするため、サルにサッケード運動を訓練し、高次視覚処理にかかわる脳領域からニューロン活動を記録した。下側頭葉の顔反応ニューロンでも、すでに報告した頭頂葉MST野のニューロンと同様に、サッケード後にサッケードの前の顔画像の記憶が想起されることによって引き起こされることを示唆する反応が観察されることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

私たちは、絶えず眼を動かし、空間内の様々な位置にある対象物を、網膜の内でも感度の高い中心窩に捉らえ、外界を知覚している。本研究によって、眼の動きが終わった時点で、眼が動き出す前に受容野の中にあった視覚情報を呼び起こし、その瞬間に見えている情報と統合して処理することで眼の動きによるブレを補正して安定した視界をつくりだすメカニズムが脳内のいくつかの高次視覚野にあることを示すことができた。この成果はデカルトやヘルムホルツが考えていた現象が、実際に脳内で起きていることを示した点で学術的な意義がある。また、動くカメラで撮影した映像がぶれるのを防ぐ技術への応用など社会的意義もあると考えている。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 協調運動とは何か2019

    • 著者名/発表者名
      河野憲二、松田圭司、竹村文
    • 雑誌名

      The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine

      巻: 56 号: 2 ページ: 82-87

    • DOI

      10.2490/jjrmc.56.82

    • NAID

      130007623416

    • ISSN
      1881-3526, 1881-8560
    • 年月日
      2019-02-18
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Model of optokinetic responses involving two different visual motion processing pathways2019

    • 著者名/発表者名
      Miura K, Takemura A, Taki M, Kawano K.
    • 雑誌名

      Progress in Brain Research

      巻: 248 ページ: 329-340

    • DOI

      10.1016/bs.pbr.2019.02.005

    • ISBN
      9780444642332
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 追従眼球運動と小脳2019

    • 著者名/発表者名
      竹村文、河野憲二
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 37 ページ: 946-949

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-frame apparent motion presented with an inter-stimulus interval reverses optokinetic responses in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichiro Miura, Yuko Sugita, Takahisa Furukawa, Kenji Kawano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 17816-17816

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36260-z

    • NAID

      120006549304

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neural activity in the dorsal medial superior temporal area of monkeys represents retinal error during adaptive motor learning.2017

    • 著者名/発表者名
      Takemura A, Ofuji T, Miura K, Kawano K.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 7 号: 1 ページ: 40939-40939

    • DOI

      10.1038/srep40939

    • NAID

      120005997783

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Information accumulation over time in monkey inferior temporal cortex neurons explains pattern recognition reaction time under visual noise2017

    • 著者名/発表者名
      Kuboki R, Sugase-Miyamoto Y, Matsumoto N, Richmond BJ, Shidara M
    • 雑誌名

      Frontiers in Integrative Neuroscience

      巻: 10 ページ: 43-43

    • DOI

      10.3389/fnint.2016.00043

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Contribution of color signals to ocular following responses.2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuura K, Kawano K, Inaba N, Miura K.
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci.

      巻: 44 号: 8 ページ: 2600-2613

    • DOI

      10.1111/ejn.13361

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] emporal impulse response function of the visual system estimated from ocular following responses in humans.2016

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi Y. Kawano K, Miura K.
    • 雑誌名

      Neurosci Res.

      巻: 113 ページ: 56-62

    • DOI

      10.1016/j.neures.2016.08.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頭頂連合野と空間情報2016

    • 著者名/発表者名
      稲場直子,竹村文,河野憲二
    • 雑誌名

      Brain and Nerve

      巻: 68 ページ: 1321-1333

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal activity in the cortical area MST during modulations of ocular following responses2019

    • 著者名/発表者名
      Kawano K
    • 学会等名
      The Kyoto Symposium on the Eye and Head Movement Control Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural responses to facial images with different skin textures in the temporal lobe of monkey2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Hayashi, Narihisa Matsumoto, Keiji Matsuda, Kenichiro Miura, Shigeru Yamane, Shin Matsuo, Keiji Yanai, Mark A. G. Eldridge, Richard C. Saunders, Barry J. Richmond, Yuji Nagai, Naohisa Miyakawa, Takafumi Minamimoto, Masato Okada, Kenji Kawano
    • 学会等名
      日本動物心理学会第78回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Receptive-field characteristics of neurons which temporally code global/fine information of faces in area TE2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Hayashi, Narihisa Matsumoto, Keiji Matsuda, Kenji Kawano, Yasuko Sugase-Miyamoto
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Memory remapping of moving stimuli in cortical area MST2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawano
    • 学会等名
      Seminar at Institut de Neurosciences de la Timone
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Memory remapping of moving stimuli in MST2018

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawano
    • 学会等名
      Washington National Primate Center Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neuronal mechanisms underlying the face inversion effect in macaque area TE2017

    • 著者名/発表者名
      Sugase-Miyamoto Y
    • 学会等名
      NICT-NSF Collaborative Workshop on Computational Neuroscience
    • 発表場所
      脳情報通信融合センター(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multiplex representation of information in face responsive neurons of monkey area TE2016

    • 著者名/発表者名
      Ichikawa H, Igarashi Y, Masutani Y, Kawano K, Okada M, Sugase-Miamoto Y
    • 学会等名
      Neuroscience 2016
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      2016-11-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of visual noise on the behavioral reaction time during pattern recognition is explained by the information encoded in the Macaque inferior temporal neuronal responses2016

    • 著者名/発表者名
      久保木 亮介、菅生-宮本 康子、松本 有央、Barry J Richmond、設楽 宗孝
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The effect of fave inversion on the beuronal population activity in the monkey area TE2016

    • 著者名/発表者名
      菅生-宮本 康子、松本 有央、赤穗 昭太郎、河野憲二
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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