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2011 年度 実績報告書

質感認知の初期脳メカニズム

計画研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 22135006
研究機関大阪大学

研究代表者

大澤 五住  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (20324824)

研究分担者 佐々木 耕太  大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教 (40467501)
キーワード一次視覚野 / 初期視覚野 / 受容野 / 光沢感 / テクスチャー / 両眼視 / 立体視
研究概要

自然物体が持つ複雑な刺激形状に関する情報と光沢等の質感の初期脳における情報表現を調べるため、極限まで単純化した質感刺激と解析法の開発を中心に研究を実施した。光沢感に密接に関係するハイライトの形状や、さらには複雑な輝度分布に対する視覚野細胞の反応を、物体形状の違いに対する反応とを区別して研究するための一手法として、2次元ダイナミックランダムドット刺激に含まれる特定の輝度分布に対する反応を調べる新手法を開発した。この方法では刺激に含まれる複数の周波数成分の位相関係に着目し、位相の組み合わせに対する反応をしらみつぶしにマップ化する。このマップの形状から、輝度分布特異的な反応があるかどうかを調べることができる。ネコ一次視覚野の細胞について、この刺激により実験を行ったところ、この領野の細胞では複数周波数成分の組み合わせに関して、特殊な処理は行われておらず、従来のGabor型線形受容野モデルで充分説明可能な反応であることがわかった。この手法をネコ/サルにおいて、さらに高次の視覚領野の反応について、今後調べるための準備を行っている。別の実験では、テクスチャーの強弱からなる境界で定義される高次受容野の形を、逆相関法によって計測する実験を、佐々木を中心に両眼について同時計測するシステムを開発し、計測実験を行った。左右のテクスチャー受容野の形状データがえられつつある。また、フェーディング錯視の電気生理学的反映と思われる現象を一次視覚野の細胞で発見し、その空間・時間特性についての実験を行った。さらに、フェーディング錯視がヒトの知覚について持つ役割に関して、高い輝度のダイナミックレンジを実現するための機構の観点から心理物理実験を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記のように、初期視覚野細胞において、新たな解析手法等を開発しながら、実験データも着実に得られており、高次視覚野細胞の特性解析への準備も順調に進行中である。また、密接に関連した心理物理学的実験も電気生理学実験とともに開始しており、新たな方向性も合わせて採用した。

今後の研究の推進方策

高次視覚野や多岐にわたり、一研究室では限られた時間内に全ての視覚領野の性質を調べる事は難しい。このため、霊長類の視覚系の電気生理学的研究を行っている研究室との連携で、研究を進展させていきたい。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Local sensitivity to stimulus orientation and spatial frequency within the receptive fields of neurons in visual area 2 of macaque monkeys2012

    • 著者名/発表者名
      Tao X, Zhang B, Smith III EL, Nishimoto S, Ohzawa I, Chino YM
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 107 ページ: 1094-1110

    • DOI

      10.1152/jn.00640.2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Contributions of excitation and suppression in shaping spatial frequency selectivity of V1 neurons as revealed by binocular measurements2012

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya T, Sanada TM, Ohzawa I
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 107 ページ: 2220-2231

    • DOI

      10.1152/jn.00832.2010

    • 査読あり
  • [学会発表] Exploring new stimulus selectivities of visual cortical neurons without new experiments2012

    • 著者名/発表者名
      Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Physiological Society, KOJACH Symposium
    • 発表場所
      Matsumoto, Nagano松本文化会館
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] Sparse orientation representation in experience-restricted animals2011

    • 著者名/発表者名
      Sasaki KS, et al
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2011-11-16
  • [学会発表] Neural correlates of fading illusion revealed in responses of V1 neurons2011

    • 著者名/発表者名
      Kurihara K, Sasaki KS, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] Does functional columnar organization extend across hemispheric bound aries?2011

    • 著者名/発表者名
      Asada Y, Nishimoto S, Sanada T, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Response properties of V2 neurons to combination of two local spectral components2011

    • 著者名/発表者名
      Nakazono T, Ito M, Asakawa K, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Comparison of binocular and monocular neural response time course in primary visual cortex of cats2011

    • 著者名/発表者名
      Baba M, Sasaki KS, Song M, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Vertical and horizontal structures of correlations of neuronal activities in the cat primary visual cortex2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka H, Tamura H, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Binocular and spatiotemporal analysis of spatial pooling in V1 complex cells2011

    • 著者名/発表者名
      Kato D, Sasaki KS, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Multiscale analysis of responses of cat early visual cortical neurons in three dimensional frequency domain2011

    • 著者名/発表者名
      Sasaki KS, Ohzawa I
    • 学会等名
      Japanese Neuroscience Society Annual Meeting
    • 発表場所
      Yokohama, Japanパシフィコ横浜
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Supranormal orientation selectivity of neurons in primary visual cortex in experience-restricted animals2011

    • 著者名/発表者名
      Ohzawa I.
    • 学会等名
      Chinese Neuroscience Society annual meeting symposium
    • 発表場所
      Zhengzhou, China(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-01
  • [学会発表] 視覚野神経細胞による形、動き、奥行きの情報表現2011

    • 著者名/発表者名
      大澤五住
    • 学会等名
      MIRU2011画像の認識理解シンポジウム
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(石川県)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-21
  • [学会発表] Perceptual evidence for interhemispheric visual integration2011

    • 著者名/発表者名
      Ohzawa I, Katayama T, Asada Y, Nakazono T
    • 学会等名
      APCV 2011 (Asia Pacific Conference on Vision)
    • 発表場所
      Univ.of Hong Kong
    • 年月日
      2011-07-16
  • [図書] 「芸術と脳の対話」13章:頭の中のサイン、コサイン--波による視覚情報の脳内表現2012

    • 著者名/発表者名
      大澤五住(近藤寿人編)
    • 総ページ数
      183中11
    • 出版者
      国際高等研究所
  • [備考]

    • URL

      http://ohzawa-lab.bpe.es.osaka-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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