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顔カラムの中のサブストラクチャーの解明

公募研究

研究領域学際的研究による顔認知メカニズムの解明
研究課題/領域番号 21119526
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

谷藤 学  独立行政法人理化学研究所, 脳統合機能研究チーム, チームリーダー (60197530)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2010年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード機能構造 / カラム / 顔パッチ / 下側頭葉視覚連合野 / 光学計測 / 階層性 / 物体認識 / クラスター解析 / 多電極アレイ / 顔細胞
研究概要

サル視覚連合野TEにおいて、カラムやカラム内(サブストラクチャ)での顔の表現の様式を解明するために、露出したTE野から光学測定と細胞外電気活動の高密度記録を行った。まず顔に反応するカラム領域の同定を試みた結果、(1)顔に対してよく反応する部位(カラムに相当する)が複数あって、それらの反応部位はTEの一部に集まっていることを見出した(この集まりを顔ドメインと呼ぶ)。カラムが顔を表現する一つの単位になっていて、その上に機能ドメインが、その下にサブストラクチャーがあることから、「顔」が階層的な機能構造によって表現されていると考察した。(2)様々な顔を含む視覚応答から、顔ドメインの中のそれぞれカラムが表現している図形特徴を抽出する計算アルゴリズムを開発して、顔ドメインの中のそれぞれのカラムは顔の異なる特徴、例えば、顔のパーツの特徴や顔のパーツの空間的な配置を表す図形特徴など、を表現することを明らかにした。(3)さらに、このような階層構造と顔の弁別能力の間の関係を明らかにするために、「サルの顔とヒトの顔」と「顔と顔以外の物体像」の2つの課題に対して、クラスター解析を行い、異なる階層の表現が異なる弁別に利用されること、すなわち、サルとヒトの顔の弁別にはカラム構造を、顔と顔以外の弁別にはドメイン構造を利用することを、明らかにした。(4)光学計測法を用いることにより、顔ドメインの中の一部のカラムについて、顔の向きに関して連続的にマップされることを示唆する結果を見出し、この領域の細胞活動の多点同時記録を行った。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Novel snapshot imaging of photoreceptor bleaching in macaque and human retinas2010

    • 著者名/発表者名
      Kazato Y, Shibata N, Hanazono G, Suzuki W, Tanifuji M, Tsunoda K
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Ophthalmology

      巻: 54 ページ: 349-359

    • NAID

      10027204668

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cortical connections to area TE in monkey : hybrid modular and distributed organization2010

    • 著者名/発表者名
      Borra, E., Ichinohe, N., Sato, T., Tanifuji, M., Rockland, K.S.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 20

      ページ: 257-270

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cortical columnar organization is reconsidered in inferior temporal cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Uchida, G., Tanifuji, M.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 19

      ページ: 1870-1888

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] In vivo connection imaging and its application to monkey temporal face system2010

    • 著者名/発表者名
      Ichinohe N, Sato T, Tanifuji M
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] A new binocular rivalry stimulus for reading out perceptual alternation of object image from relfexive eye movement2010

    • 著者名/発表者名
      Hayashi R, Tanifuji M
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-11-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic signals in different layers of macaque retina revealed by optical coherence tomography (OCT)2010

    • 著者名/発表者名
      Suzuki W, Hanazono G, Nanjo T, Ito K, Nishiyama J, Tanifuji M, Tsunoda K
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-11-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Visual information represented at different levels of functional hierarchy in inferior temporal cortex of monkeys revealed by machine learning2010

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji M, Uchida G, Sato T, Kitazono J, Okada M
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Society for Neuroscience (Neuroscience 2010)
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2010-11-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Swept Source OCTを用いたラット嗅球構造のin vivo断層計測2010

    • 著者名/発表者名
      渡邊秀行, Rajagopalan Uma Maheswari, 中道友, マジャロヴァヴィオレッタ, 門野博史, 谷藤学
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(OPJ2010)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 視覚連合野の視覚情報表現は階層的である-多数の細胞の応答により張られる空間の中における物体像の分布の解析2010

    • 著者名/発表者名
      内田豪, 佐藤多加之, 北園淳, 岡田真人, 谷藤学
    • 学会等名
      第48回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2010-09-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光干渉断層計によるマカクサル網膜の機能的イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      鈴木航, 花園元, 楠城紹生, 伊藤晃一, 西山潤平, 谷藤学, 角田和繁
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] サル下側頭葉視覚連合野に見られる階層的機能構造の各階層における視覚情報表現2010

    • 著者名/発表者名
      内田豪, 佐藤多加之, 北園淳, 岡田真人, 谷藤学
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高次視覚野で相補的に働く異なるコーディング様式2010

    • 著者名/発表者名
      大脇崇史, Vidal-Naquet Michel J, 佐藤多加之, 谷藤学, 加藤英之
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Time resolved extraction of receptive fields2010

    • 著者名/発表者名
      Vidal-Naquet Michel J, 谷藤学, Maldonado Pedro, Ullman Shimon, Gruen Sonja
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 両眼視野闘争下で知覚的優位な物体画像を判別する新しい心理物理手法2010

    • 著者名/発表者名
      林隆介, 谷藤学
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 生体内線維連絡可視化法の顔認知サル下側頭葉システムへの適応2010

    • 著者名/発表者名
      一戸紀孝, 佐藤多加之, Kathleen Rockland, 谷藤学
    • 学会等名
      第33回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-03
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Cortical columnar organization is reconsidered in inferotemporal cortex2010

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji M
    • 学会等名
      2010 Asia-pacific conference on vision
    • 発表場所
      台北
    • 年月日
      2010-07-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 下側頭葉視覚連合野(TE)における階層的機能構造とそれぞれの階層の役割の機械学習による解析2010

    • 著者名/発表者名
      谷藤学
    • 学会等名
      生理学研究所研究会「視知覚の理解へ向けて:生理,心理物理,計算論による探求」
    • 発表場所
      岡崎
    • 年月日
      2010-06-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Functional structures and object images representation in inferior temporal(IT)cortex of macaque monkeys2009

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji M
    • 学会等名
      IEEE 8^<th> International Conference on Development and Learning
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2009-06-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] How images of objects are represented in macaque infero-temporal cortex. In : Imaging the brain with optical methods2009

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji, M., Sato, T., Uchida, G., Yamane, Y., Tsunoda, K.
    • 出版者
      Springer-Verlag, NY.(分担執筆)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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