知覚と認知のメカニズムの計算論的及び実験的研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03251108
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 岩村 吉晃 東邦大学, 医学部, 教授 (20057508)
• 研究分担者: 星宮 望 東北大学, 工学部, 教授 (50005394) ; 永野 俊 法政大学, 工学部, 教授 (30198345) ; 外山 敬介 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (90090505) ; 津田 一郎 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (10207384) ; 斉藤 秀昭 玉川大学, 工学部, 教授 (30215553)
• キーワード: 感覚中枢 / 情報処理の階層構造 / 運動の立体視 / 方向認知 / 表情の認知 / マスモデル / カオス的連接状態 / 相互結合型神経回路網

研究概要

感覚器、一次感覚野、感覚連合野、連合野の各レベルで研究がおこなわれた。実験的研究では、岩村は、サル中心後回の体性感覚野で記録したニュ-ロンの受容野デ-タを多数集め、前方の一次感覚野的性格から後方の感覚連合野的性格へと変化する体性感覚中枢における情報処理の階層構造を定量的に表現した。外山は、3次元視すなわち位置の立体視と運動の立体視のうち、後者の中枢であるネコのクレアビショップ野でニュ-ロン活動を記録し、3次元図形呈示装置で示した、接近(AP)離反(RC)、等距離運動(FP)の何れかの運動視差に選択的に反応することを見いだし、先天性の斜視をもつシャムネコではその機能が劣ることを示した。斉藤は、側頭連合野(IT)ニュ-ロンにおける情報表現を調べ、ランダムチェッカ-刺激の方向認知には、順方向反応の大きさそのものではなく、順方向反応と逆方向反応の差が寄与していると結論した。三上は、側頭極(TG野)ニュ-ロンの刺激選択性を調べ、側頭極が表情の認知の基礎となる視覚パタ-ンの識別と記憶の上位の中枢である可能性を示唆した。計算論的研究では、永野が、網膜神経節細胞のY型細胞を想定し、運動方向選択性、速度選択性などを説明するモデルを考え、その動作を調べた。この結果からヒトの運動方向選択機能は、様々なパラメ-タセットを持つたくさんのモデルの集まり(マスモデル)であると結論した。津田は、ミニコラム内の神経回路網を模した非線形神経モデルがカオス的連接状態にあるとき、外部から新しいパタ-ンを入力し、ヘブシナプスを働かせることで回路網の学習能力を調べ非線形回路網の応答にとって、カオスは極めて有効に働くと結論した。星宮は、任意時系列の符号化・短期記憶・再生の神経機構にかかわる脳のモデルを提唱し、ダイナミクスを有する相互結合型神経回路網の持つ時系列処理能力の研究から、筋運動調節機能の表現を試みた。

研究成果

• [文献書誌] Iwamura,Y.: "Organization of the first somatosensory cortex for manipulation of objects:An analysis of behavioral changes induced by muscimol injection into identified cortical loci of awake monkeys." WennerーGren international symposium series.57. 371-380 (1991)
• [文献書誌] 岩村 吉晃: "手の機能:体性感覚野と連合野の役割" 脳と神経. 43. 603-611 (1991)
• [文献書誌] Toyama,K.: "Binocular neuronal responsiveness in ClareーBishop cortex of Siamese cats." Experimental Brain Research. 86. 471-482 (1991)
• [文献書誌] Toyama,K.: "In vitro approach to visual cortical development and plasticity." Neuroscience Research. 12. 57-71 (1991)
• [文献書誌] Tanaka,K.: "Coding visual images of objects in the inferotemporal cortex of the macaque monkeys." Journal of Neurophysiology.66(1). 170-189 (1991)
• [文献書誌] Mizuno,M.: "A high degree of noise tolerance in human visual flow discrimination." Artificial Networks.2. 1397-1400 (1991)
• [文献書誌] Nakamura,K.: "Unique oscillatory activity related to visual processing in the temporal pole of monkeys." Neuroscience Research.12. 293-299 (1991)
• [文献書誌] Mikami,A.: "Comparisons of single neuronal activities in the temporal cortex and the amygdala of the rhesus monkey during a visual discrimination and memory task." Brain Mechanisms of Perception and Memory.
• [文献書誌] Hirahara,M.: "A neural network for visual motion detection that can explain psychophysical and physiological phenomena." Artificial Neural Networks.1393-1396 (1991)
• [文献書誌] 石島 博史: "リズムをもつ信号の基本単位を検出するニュ-ラルネット" 神経回路学会第2回全国大会講演論文集. 136-137 (1991)
• [文献書誌] Tsuda,I.: "Chaotic itinerancy as a dynamical basis of hermeneutics in brain and mind." World Futures. 31. 105-122 (1991)
• [文献書誌] Tsuda,I.: "Chaotic neural networks and thesaurus." Neurocomputers and Attention.405-424 (1991)
• [文献書誌] Noda,H.: "適応的に運動制御を行なうニュ-ラルネットワ-クモデル" 電子情報通信学会技術研究報告. NC91ー95. 51-57 (1991)
• [文献書誌] Okano,Y.: "神経回路網のダイナミクスに基づく時間長識別についての検討" 電子情報通信学会技術研究報告. NC91ー54. 45-50 (1991)