両眼立体視における相関計算と対応計算の適応的制御

• 研究課題/領域番号: 23240047
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 藤田 一郎 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60181351)
• 研究期間 (年度): 2011-05-31 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円); 2013年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円); 2012年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円); 2011年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
• キーワード: 両眼立体視 / 両眼視差 / 知覚 / 大脳皮質連合野 / 霊長類 / V4野 / ２光子イメージング / 一次視覚野 / 視覚情報処理 / ３D知覚 / 連合野皮質 / ２光子顕微鏡 / ランダムドットステレオグラム / 相関計算 / 相対視差 / 絶対視差 / 両眼相関計算 / 両眼対応計算 / 奥行き知覚 / 対応計算 / 両眼対応問題 / 霊長類大脳皮質 / 奥行き弁別 / 局所電気刺激

研究概要

左右網膜における像の位置ずれ（両眼視差）に基づき奥行きを知覚する。立体視の実現には視覚連合野が必要である。この過程において、左右網膜像の相互相関の計算（相関計算）と左右網膜像の対応をとる計算（対応計算）の両方が機能する。本研究では、①細かい立体視では対応計算が、粗い立体視では相関計算と対応計算の両方が働く、②時間変動の速い刺激では相関計算が、遅い刺激あるいは静止刺激では対応計算が立体視により強く貢献する、③細かい奥行き知覚にはV4野の活動が直接貢献していることを明らかにするとともに、④立体視情報の伝播経路を明らかにする目的で、２光子イメージング法を霊長類大脳皮質に適用することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Temporal channels and disparity representations in stereoscopic depth perception (2013)
  • 著者名/発表者名: Doi, T., Takano, M., Fujita, I
  • 雑誌名: J. Vision 巻: 13(13):26 号: 13 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1167/13.13.26
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between the local structure of orientation map and the strength of orientation tuning of neurons in monkey V1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikezoe, K., Mori, Y., Kitamura, K., Tamura, H., Fujita, I
  • 雑誌名: A 2-photon 巻: 33(42) ページ: 16818-16827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between the local structure of orientation map and the strength of orientation tuning of neurons in monkey V1: a 2-photon calcium imaging study (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikezoe, K., Mori, Y., Kitamura, K., Tamura, H., Fujita, I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 33(42) 号: 42 ページ: 16818-16827
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2209-13.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postnatal development of layer III pyramidal cells in the primary visual, inferior temporal, and prefrontal cortices of the marmoset (2013)
  • 著者名/発表者名: Oga, T., Aoi, H., Sasaki, T., Fujita, I., Ichinohe, N.
  • 雑誌名: Frontiers in Neural Circuits 巻: 1 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Postnatal development of layer III pyramidal cells in the primary visual, inferior temporal, and prefrontal cortices of the marmoset (2013)
  • 著者名/発表者名: Oga T, Aoi H, Sasaki T, Fujita I, Ichinohe N
  • 雑誌名: Front Neural Circuits 巻: 7 ページ: 31-31
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward a unified theory of visual area V4 (2012)
  • 著者名/発表者名: Roe, A.W., Chelazzi, L., Connor, C.E., Conway, B.R., Fujita, I, Gallant, J.L., Lu, H., Vanduffel, W
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74 号: 1 ページ: 12-29
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2012.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural activity in cortical area V4 underlies fine disparity discrimination (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, H.M., Tanabe, S., Doi, T., Fujita, I
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 32 ページ: 3380-3341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decorrelation of sensory-evoked responses in rat barrel cortex during postnatal development (2012)
  • 著者名/発表者名: Koji Ikezoe
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 73 号: 4 ページ: 312-320
  • DOI: 10.1016/j.neures.2012.05.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural activity in cortical area V4 underlies fine disparity discrimination (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, H.M., Tanabe, S., Doi, T., Fujita, I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 32 ページ: 3830-3841
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reference frames for spatial frequency in face representation differ in the temporal visual cortex and amygdala (2011)
  • 著者名/発表者名: Inagaki, M., Fujita, I.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 31 号: 28 ページ: 10371-10379
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1114-11.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Matching and correlation computations in stereoscopic depth perception (2011)
  • 著者名/発表者名: Doi, T., Tanabe, S., Fujita, I
  • 雑誌名: J. Vision 巻: 11:1 号: 3 ページ: 1-16
  • DOI: 10.1167/11.3.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicted contextual modulation varies with distance from pinwheel Centers in the orientation preference map (2011)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, T., Ikezoe, K., Tamura H., Watanabe, M., Aihara, K., Fujita, I.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 1:114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spinogenesis and pruning in the anterior inferotemporal cortex of the macaque monkey : an intracellular injection study of layer III pyramidal cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Elston, G.N., Oga, T., Okamoto, T., Fujita, I.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroanatomy 巻: 542
  • 査読あり
• [学会発表] Representation of stereoscopic depth in pooled responses of macaque V4 neurons (2013)
  • 著者名/発表者名: Abdolrahmani, M., Doi, T., Shiozaki, H. M., Fujita, I
  • 学会等名: ECVP 2013 (36th European Conference on Visual Perception)
  • 発表場所: Bremen
  • 年月日: 2013-08-28
• [学会発表] マカカ属サル視覚皮質における両眼視差情報伝達様式ー２光子励起イメージングによる検証の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内遼介、池添貢司、佐々木耕太、齋藤優介、深 澤宇紀、藤田一郎
  • 学会等名: 脳と心のメカニズム第13回冬のワークショップ
  • 発表場所: 留寿都
• [学会発表] Representation of stereoscopic depth in visual area V4 at the single neuron and the population levels (2013)
  • 著者名/発表者名: Mohmmad Abdolrahmani, Takahiro Doi, Hiroshi Shiozaki, Ichiro Fujita
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] In vivo 2-photon calcium imaging of visual responses to natural movies in monkey V4 (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Ikezoe, Shinji Nishimoto, Ryosuke Takeuchi, Takanori Fukazawa, Yusuke Saito, Ichiro Fujita
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Reversed depth perception in binocularly anticorrelated stimuli occurs in a relative depth reference frame (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Aoki, Hiroshi Shiozaki, Ichiro Fujita
  • 学会等名: 日本神経科学会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Neural representation of stereoscopic depth in visual area V4 as assessed by graded anti-correlation of binocular stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Abdolrahman,i M., Doi T., Shiozaki, H.M., Fujita, I
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (42th annual meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] Reversed depth perception in binocularly anti-correlated stimuli : Does it occur in an absolute or relative frame of reference? (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki S.C., Shiozaki, H.M., Fujita, I
  • 学会等名: Neuroscience 2012 (42th annual meeting of the Society for Neuroscience)
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] Pooling neural activities of visual area V4 underlies stereoscopic depth perception under graded anti-correlation of binocular stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Mohammad Abdolrahmani, Takahiro Doi, Hiroshi Shiozaki, Ichiro Fujita
  • 学会等名: Basic and Clinical Neuroscience Congress
  • 発表場所: Tehran, Iran
• [学会発表] Neural representation of stereoscopic depth in visual area V4 as assessed by graded anti-correlation of binocular stimuli (2012)
  • 著者名/発表者名: Mohmmad Abdolrahmani, Takahiro Doi, Hiroshi Shiozaki, Ichiro Fujita
  • 学会等名: Society for Neuroscience Annual Meeting (Neuro2012)
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] Neural mechanisms for stereoscopic depth perception in macaque V4 : responses to graded anti-correlation (2011)
  • 著者名/発表者名: Abolrahmani, M., Doi, T., Shiozaki, H.M., Fujita, I.
  • 学会等名: Interntional Institute for Advanced Studies Conference on "Frontiers in Neuroscience : from Brain to Mind"
  • 発表場所: 国際高等研究所(京都府)
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Effects of microstimulation in cortical area V4 on fine disparity discrimination (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiozaki, H.M., Doi, T., Tanabe, S., Fujita, I.
  • 学会等名: 第34回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 大脳皮質V4野電気刺激による細かい奥行き知覚の操作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 塩崎博史、土井隆弘、田辺誠司、藤田一郎
  • 学会等名: 視覚科学フォーラム第15回研究会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] In vivo two-photon calcium imaging of the cellular arrangement and functional connectivity in layer 2/3 of the mouse primary visual cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y., Ikezoe, K., Kitamura, K., Tamura, H., Fujita, I.
  • 学会等名: 8^<th> World Congress of Neuroscience (IBRO)
  • 発表場所: Florence(イタリア)
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] 脳ブームの迷信、真実、教訓 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 学会等名: 第105回日本小児精神神経学会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] 顔反応性細胞の表情に対する選択性の潜時:側頭葉視覚皮質と扁桃体の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲垣未来男、藤田一郎
  • 学会等名: ニューロコンピューティング研究会
  • 発表場所: 玉川大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] Responses to correlated and anticorrelated random-dot stereograms In V3/V3A neurons in the monkey (2011)
  • 著者名/発表者名: Okazaki, Y., Fujita, I.
  • 学会等名: Computational and Systems Neviroscience 2011
  • 発表場所: Salt Lake City(米国)
  • 年月日: 2011-02-26
• [学会発表] ニセ科学にご注意 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 学会等名: 日本学術会議第二部主催公開シンポジウム「科学の社会的責任」
  • 発表場所: 日本学士院(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-01
• [学会発表] 脳が世界を見る～わたしが知らないうちに
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 学会等名: 第28回情報処理学会エンタテインメントコンピューティング研究会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学部国際棟（大阪府豊中市）
  • 招待講演
• [学会発表] Representation of stereoscopic depth in visual area V4 at the single neuron and the population levels
  • 著者名/発表者名: Ablorahmani, M., Doi, T., Tamura, H., Shiozaki, HM., Fujita, I.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] The effect of complex natural backgrounds on visual response to object images of neurons in macaque inferior temporal cortex
  • 著者名/発表者名: Mukai, M., Yamane, Y., Ito, J., Strokov, S., Gruen, S., Fujita, I., Tamura, H.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Size illusion in the figural after-effect paradigm
  • 著者名/発表者名: Higuchi, Y., Tanaka, Y., Aoki, S.C., Fujita, I.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Factors affecting human gaze behavior during free viewing: an analysis with complex natural scenes with superimposed object images
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Yamane, Y., Ito, J., Mukai, M., Strokov, S., Fujita, I., Maldonado, P.E., Gruen, S., Tamura, H.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] In vivo 2-photon calcium imaging of visual responses to natural movies in monkey V4
  • 著者名/発表者名: Ikezoe, K., Nishimoto, S., Takeuchi, R., Fukazawa, T., Saito, Y., Fujita, I.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Reversed depth perception in binocularly anticorrelated stimuli occurs in a relative depth reference frame
  • 著者名/発表者名: Aoki, S., Shiozaki, H.M., Fujita, I.
  • 学会等名: Neuro2013（第36回日本神経科学大会、第56回日本神経化学会大会、第23回日本神経回路学会合同大会）
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] Factors affecting human gaze behavior examined by complex natural scenes with superimposed object images
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Yamane, Y., Ito, J., Fujita, I., Maldonado, P.E., Gruen, S., Tamura, H.
  • 学会等名: 日本視覚学会2013年夏季大会
  • 発表場所: 札幌市立大学桑園キャンパス大学院棟（北海道札幌市）
• [学会発表] 先行図形提示による後続図形の大きさ知覚への影響
  • 著者名/発表者名: 樋口義久、田中雄一郎、青木俊太郎、藤田一郎
  • 学会等名: 視覚科学フォーラム第17回研究会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県草津市）
• [学会発表] サルV4細胞の自然動画に対する視覚応答の２光子Ca2+イメージングによる解析：（I）エンコーディングモデル解析による応答特性の推定
  • 著者名/発表者名: 竹内遼介、池添貢司、西本伸志、齋藤優介、深澤宇紀、藤田一郎
  • 学会等名: 視覚科学フォーラム第17回研究会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県草津市）
• [学会発表] サルV4細胞の自然動画に対する視覚応答の２光子Ca2+イメージングによる解析：（II）方位・空間周波数選択性に関する空間配置
  • 著者名/発表者名: 齋藤優介、池添貢司、西本伸志、竹内遼介、深澤宇紀、藤田一郎
  • 学会等名: 視覚科学フォーラム第17回研究会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県草津市）
• [学会発表] Factors affecting human gaze behavior: an analysis with complex natural scenes with superimposed object images
  • 著者名/発表者名: Suzuki, M., Yamane, Y., Ito, J., Mukai, M., Strokov, S., Fujita, I., Maldonado, P.E., Gruen, S., Tamura, H.
  • 学会等名: ECVP 2013, 36th European Conference on VIsual Perception
  • 発表場所: Bremen（ドイツ）
• [学会発表] Representation of stereoscopic depth in pooled responses of macaque V4 neurons
  • 著者名/発表者名: Abdolrahmani, M., Doi, T., Shiozaki, H.M., Fujita, I.
  • 学会等名: ECVP 2013, 36th European Conference on VIsual Perception
  • 発表場所: Bremen（ドイツ）
• [学会発表] V4野細胞の視差選択性に対する刺激周辺部の両眼間輝度相関の影響
  • 著者名/発表者名: 吉岡敏秀、青木俊太郎、藤田一郎
  • 学会等名: 2013年度包括脳ネットワーク夏のワークショップ
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
• [学会発表] サル大脳皮質V1野およびV4野の機能構築：２光子カルシウムイメージング法による解析
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 学会等名: 生理研研究会「視知覚の現象・機能・メカニズムー生理学的、心理物理学的、計算論的アプローチ
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 招待講演
• [学会発表] 直接認知、基底、世界の統計学的性質、デコーディング
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 学会等名: 日本心理学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 招待講演
• [図書] 脳はなにを見ているのか (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 出版者: 角川ソフィア文庫
• [図書] 芸術と脳：絵画と文学、時間と空間の脳科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤寿人編（藤田一郎分担執筆）
  • 総ページ数: 334
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] 岩波生物学辞典 (2013)
  • 著者名/発表者名: 巌佐庸ほか編（藤田一郎分担執筆およびパート別監修）
  • 総ページ数: 2192
  • 出版者: 岩波書店
• [図書] 芸術と脳：絵画と文学、時間と空間の脳科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤寿人（編）
  • 総ページ数: 334
  • 出版者: 大阪大学出版会
• [図書] 脳はなにを見ているのか (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 総ページ数: 219
  • 出版者: 角川学芸出版
• [図書] 脳の風景～『かたち』を読む脳科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 出版者: 筑摩選書
• [図書] 脳の風景～「かたち」を読む脳科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤田一郎
  • 総ページ数: 203
  • 出版者: 筑摩書房
• [備考]
  • URL: http://www2.bpe.es.osaka-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://cinet.jp/english/people/pi000009.html
• [備考]
  • URL: http://www.humanware.osaka-u.ac.jp/news/professor/ichiro_fujita/
• [備考] 大阪大学大学院生命機能研究科認知脳科学研究室
  • URL: http://www2.bpe.es.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 認知脳科学研究室（藤田一郎教授）
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/16/
• [備考] Neural mechanism of visual perception
  • URL: http://cinet.jp/english/people/pi000009.html
• [備考] リーディング大学院HWIP研究室紹介
  • URL: http://www.humanware.osaka-u.ac.jp/news/en/professor/ichiro_fujita/
• [備考] 霊長類の第一次視覚野の機能構築を単一細胞レベル解像度で解明
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/ikezoe-fujita-20131016/
• [備考] 大阪大学大学院 生命機能研究科 認知脳科学研究室ホームページ
  • URL: http://www2.bpe.es.osaka-u.ac.jp/
• [備考] 生命機能研究科 認知脳科学研究室 公式ホームページ
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/general/lab/16/
• [備考]
  • URL: http://www.fbs.osaka-u.ac.jp/jpn/events/achievement/post-46/