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2013 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, 助教 (40467501)
研究期間 (年度) 2010-06-23 – 2015-03-31
キーワード視覚皮質 / 受容野 / 光沢 / 逆相関法 / ガボール ウェーブレット
研究概要

今年度の研究成果は以下の通りである。
1. 光沢やテクスチャー等の質感の知覚には、両眼視差を含む両眼情報の重要性が知られている。初期視覚野においては、これまで研究代表者が提案した視差エネルギーモデルが、視差選択性をもつ複雑型細胞のモデルとして広く使われて来たが、このモデルでは細胞の視差選択性の反応の説明が不十分であることも知られている。この原因が、モデルの持つ前段細胞のプーリングの評価が不十分であるとの仮説を提案し、その検証実験を行なった。この結果、 視差エネルギーモデルを要素とする機能ユニットを空間周波数のバンドの領域で数個程度までプーリングしている細胞を発見した。このようなプーリングは、疑似対応点の排除に役立つことから、視差情報をより正確に表現する細胞特性の生成機構への示唆が得られた。
2. 佐々木を中心とする研究では、一次視覚野神経細胞がテクスチャの両眼立体視情報処理に役立っているか検討した。記録した細胞の中には、テクスチャ受容野プロファイルが左右眼で異なる神経細胞が見られ、一次視覚野の神経細胞がテクスチャの両眼立体視情報処理への寄与が示唆される。論文作成に十分な細胞数が得られた。
3. サルのV1, V2における周波数成分間の相互作用を調べるための、新たな刺激を開発した。この刺激は「ランダム ガボール ウェーブレット刺激」で、任意の動画像を表現可能な時間空間領域でのウェーブレット基底関数から、ランダムに選んだ一定数のウェーブレットを線形加算して作成した刺激である。この刺激に対するV1, V2野の細胞の反応の記録が大きく進行し、現在数10個の細胞からのデータが得られた。データの解析法を現在開発中で、今後はその結果を取りまとめる作業も行う。

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

ネコ、サルにおける初期視覚野での記録実験をコンスタントに実施しており、今年度はこれまで以上に新たなデータを取得することができた。また、新しい刺激と解析法を可能にする「ランダム ガボール ウェーブレット刺激」を考案し、実際にそれらを使ってサルのV1, V2野でデータを取得することができた。

今後の研究の推進方策

平成26年度は最終年度であることから、最後のデータ取得に向けて、実験回数を30%程度増やし、必要な細胞数のデータを取得する。また、これらの実験から得られたデータについて、新しい「ランダム ガボール ウェーブレット刺激」については、現在光沢感のベースとなる可能性がある多数の周波数成分間の相互作用の解析法を開発中である。この解析法を確立し、解析を行なう。
全てのプロジェクトについて、論文の取りまとめと執筆を行い、国内・国外の学会において発表する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spatial range and laminar structures of neuronal correlations in the cat primary visual cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Tanaka, Hiroshi Tamura, Izumi Ohzawa
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: (in press) ページ: 1-18

    • 査読あり
  • [学会発表] V1 complex cells pool multiple disparity detectors tuned to different spatial frequencies2013

    • 著者名/発表者名
      Mika Baba, Kota Sasaki, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] Contrast response functions are identical at multiple spatiotemporal frequencies within single neurons in primary visual cortex2013

    • 著者名/発表者名
      Kota S Sasaki, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] Phase-domain analysis of motion selectivity in V1 neurons2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Nakazono, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] V1複雑型細胞における、周波数応答特性が異なる視差検出器の統合2013

    • 著者名/発表者名
      馬場美香, 佐々木耕太, 大澤五住
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀県
    • 年月日
      20130805-20130806
  • [学会発表] 劣化ガボールウェーブレット変換:V1細胞脱落に伴う知覚の質的劣化の評価2013

    • 著者名/発表者名
      加藤大典, 佐々木耕太, 大澤五住
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀県
    • 年月日
      20130805-20130806
  • [学会発表] Gabor wavelet領域逆相関法によるマカク属サル2次視覚野細胞の応答特性解析2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木耕太, 稲垣未来男 , 橋本肇 , 伊藤南 , 浅川晋宏, 大澤五住
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム
    • 発表場所
      立命館大学, 滋賀県
    • 年月日
      20130805-20130806
  • [学会発表] Beyond V1: studying high-order stimulus selectivities of visual neurons2013

    • 著者名/発表者名
      Izumi Ohzawa, Kota S. Sasaki
    • 学会等名
      The 9th Asia-Pacific Conference on Vision (APCV2013)
    • 発表場所
      Suzhou, China
    • 年月日
      20130705-20130708
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of V1 disparity-selective neurons in the spatial frequency-phase difference domain2013

    • 著者名/発表者名
      Mika Baba, Kota S. Sasaki, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館、京都
    • 年月日
      20130620-20130622
  • [学会発表] Application of Gabor wavelet domain reverse correlation to visual neurons in macaque V2013

    • 著者名/発表者名
      Mikio Inagaki, Kota S. Sasaki, Minami Ito, Kunihiro Asakawa, Hajime Hashimoto, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館、京都
    • 年月日
      20130620-20130622
  • [学会発表] A degraded Gabor wavelet simulation for diagnoses of Posterior Cortical Atrophy2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kato, Kota S. Sasaki, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館、京都
    • 年月日
      20130620-20130622
  • [学会発表] Subspace mapping in Gabor wavelet domain2013

    • 著者名/発表者名
      Kota S Sasaki, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館、京都
    • 年月日
      20130620-20130622
  • [学会発表] Phase-domain analysis of motion selectivity of visual cortical neurons2013

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Nakazono, Izumi Ohzawa
    • 学会等名
      第36回日本神経科学大会
    • 発表場所
      京都国際会館、京都
    • 年月日
      20130620-20130622
  • [備考] 視覚神経科学研究室 (大澤研究室)

    • URL

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

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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