事前知識と視覚知覚 （Ｐｒｉｏｒｓ ａｎｄ ｖｉｓｕａｌ ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ）

• 研究課題/領域番号: 24300146
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 融合基盤脳科学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: ガードナー ジャステン 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (70565134)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2012年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: 事前知識 / Priors / fMRI / Attention / Vision / Perception / 注意 / 視覚 / 知覚

研究成果の概要

我々が受け取る視覚情報は多くの場合曖昧で不確かである。有力な学説によると、我々は既存の知識を使って感覚証拠の曖昧さを解消している。この科研費課題は、ベイズ推定を考察し、視覚情報処理における事前知識（Priors）の脳内メカニズムの解明を目指した。機能的MRI、数理分析、及び行動実験においては、物体の動きが遅い場合に事前知識を使用するという結果を得た。また、事前知識によって物体の位置関係が効率よく脳に伝達されることで被験者の課題成績が向上するという仕組みも調べた。さらに、被験者は事前知識と感覚証拠を統合して意思決定を行っているわけではなく、２つを切り替えている、という発見も得ることが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] A case for human systems neuroscience (2014)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 296 ページ: 130-137
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.06.052
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Encoding of graded changes in spatial specificity of prior cues in human visual cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Hara, Y. and Gardner, J. L.
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 112 号: 11 ページ: 2834-2849
  • DOI: 10.1152/jn.00729.2013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cortical correlates of human motion perception biases (2014)
  • 著者名/発表者名: Vintch B, and Gardner JL
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 34 号: 7 ページ: 2592-2604
  • DOI: 10.1523/jneurosci.2809-13.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differing effects of attention in single-units and populations are well predicted by heterogeneous tuning and the normalization model of attention (2014)
  • 著者名/発表者名: Hara Y, Pestilli F, and Gardner JL
  • 雑誌名: Frontiers in Computational Neuroscience 巻: 8 ページ: 12-12
  • DOI: 10.3389/fncom.2014.00012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of visual responses by gaze direction in human visual cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Merriam EP, Gardner JL, Movshon JA, and Heeger DJ
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 33 号: 24 ページ: 9879-9889
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0500-12.2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstration of tuning to stimulus orientation in the human visual cortex : A high-resolution fMRI study with a novel continuous and periodic stimulation paradigm. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sun, P., Gardner, J. L., Costagli, M., Ueno, K., Waggoner, R. A., Tanaka, K., and Cheng K
  • 雑誌名: Cerabral Cortex 巻: 27 号: 7 ページ: 1618-29
  • DOI: 10.1093/cercor/bhs149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Learning to simulate others' decisions (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki S, Harasawa N, Ueno K, Gardner JL, Ichinohe N, Haruno M, Cheng K, Nakahara H.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 74(6) 号: 6 ページ: 1125-37
  • DOI: 10.1016/j.neuron.2012.04.030
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional signalers of changes in visual stimuli : Cortical responses to increments and decrements in motion coherence. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L., Wan, X., Ricciardi, E., Pietrini, P., Tanaka, K., and Cheng, K.
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 24 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1093/cercor/bhs294
  • 査読あり
• [学会発表] Expectation modulates activity in primary visual cortex (2015)
  • 著者名/発表者名: Rentzeperis, I., and Gardner, J. L.
  • 学会等名: Computational and Systems Neuroscience (Cosyne) 2015
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] From contrast adaptation to efficient selection (2015)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: International Symposium on Neural Mechanisms of Vision and Cognition
  • 発表場所: CiNet, 大阪
  • 年月日: 2015-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] Neural correlates of change blindness in human early visual cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yeh, L-F, and Gardner, J.L.
  • 学会等名: Neuroscience 2014
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-16
• [学会発表] Neural correlates of change blindness in human early visual cortex (2014)
  • 著者名/発表者名: Yeh, L-F, and Gardner, J.L.
  • 学会等名: 第３７回日本神経科学大会
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] Efficient selection of sensory signals for attention (2014)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: Summer Institute in Cognitive Neuroscience
  • 発表場所: University of California, Santa Barbara
  • 年月日: 2014-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] Cortical mechanisms in humans which improve perception with prior information (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: Stanford University
  • 発表場所: Palo Alto, CA, VSA(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Cortical mechanisms in humans which improve perception with prior information (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: UCSF
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Cortical mechanisms in humans which improve perception with prior information (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: University of California, Berkeley
  • 発表場所: Berkeley, CA, USA(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-10
• [学会発表] Human imaging of visual priors (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: Harvard University Symposium
  • 発表場所: Cambridge, MA, USA(招待講演)
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] Encoding of graded changes in validity of spatial priors in human Visual cortex. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hara, Y., and Gardner, J.L.
  • 学会等名: Asia Pacific Conference on Vision
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] Biases in speed perception are encoded in human early visual cortex 。 (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: Expanding Horizon of MRI in Neuroscience : SNUBrain Imaging Center Opening Symposium
  • 発表場所: Seoul National University, Seoul, Korea(招待講演)
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] Spatial priors enhance behavioral performance through efficient selection of visual cortical signals. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gardner, J. L.
  • 学会等名: Emory University
  • 発表場所: Atlanta, GA, USA(招待講演)
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] Cortical mechanisms in humans which improve perception with prior information
  • 著者名/発表者名: Gardner JL
  • 学会等名: Symposium on decision making and neural computation, Taiwan Mind and Brain Imaging Center, National Cheng-Chi University
  • 発表場所: 台湾
  • 招待講演
• [学会発表] Attending to expression or identity of dynamic faces engages different cortical areas
  • 著者名/発表者名: Dobs K, and Gardner JL
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Naturally occurring and experimentally induced choice history biases in human observers
  • 著者名/発表者名: Abrahamyan A, and Gardner JL
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Humans exploit uncertainty and bimodality of priors in motion direction estimation
  • 著者名/発表者名: Laquitaine S, and Gardner JL
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Modulation of visual responses by gaze direction in human visual cortex
  • 著者名/発表者名: Merriam EP, Gardner JL, Movshon JA, Heeger D
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2013
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Past failures can bias human decisions
  • 著者名/発表者名: Abrahamyan A, and Gardner JL
  • 学会等名: 第３６回日本神経科学大会 (Neuro2013)
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 事前情報と視覚
  • 著者名/発表者名: Gardner JL
  • 学会等名: 応用脳科学「ニューロアテンション研究会」
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 視覚注意について
  • 著者名/発表者名: Gardner JL
  • 学会等名: 応用脳科学アカデミー「脳と認知・身体・行動」
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Neural mechanisms for perceptual enhancement with spatial attention
  • 著者名/発表者名: Gardner JL
  • 学会等名: システム神経生物学スプリングスクール
  • 発表場所: 京都
  • 招待講演
• [備考] 人間システム神経科学研究チーム ホームページ
  • URL: http://gru.brain.riken.jp
• [備考]
  • URL: http://gru.brain.riken.jp