視覚系のニューロンの特性に基づき、大細胞系(粗い形態視)と小細胞系(細かい形態視)をできる限り選択的に刺激できる顔刺激を画像工学的に作成し、事象関連電位(ERP)を用いて顔と表情認知の脳内処理過程を電気生理学的に解析した。その結果、ヒトでは、潜時約100msで顔の全体処理(大細胞系の処理に対応)、潜時170msで顔の輪郭や細部情報(小細胞系の機能に対応)を検出することが明らかになった。 さらに表情については、潜時270-310msでポジティブ(喜び)とネガティブ(怒りと恐怖)間の表情弁別が大細胞系の機能に則して大まかに行われ、引き続いて潜時330-390msにおいてはネガティブ表情同士(怒り対恐怖)の区別が小細胞系の機能に関連して詳細に行われることを明らかにした。 さらに等輝度の顔画像刺激を作成して、これを用いてERPを記録した。等輝度刺激は心理物理学実験ではよく用いられる刺激であるが、顔のような複雑な画像の等輝度画像を作成した例はこれまでにない。この等輝度顔画像は、全てのピクセルが物理学的に同じ明るさで構成されるため、輝度に影響を受けやすいERPの初期成分が、顔認知に特異的であるのかを解明するために有用な手段である。その結果、等輝度顔刺激では潜時100msの成分が出現した(P100)のに対し、等輝度家画像ではこの成分が検出されなかった。よって、顔の認知はこれまで170msで起こる(N170)といわれていたが、それよりも70ms早く輝度情報に依存しない特異的処理が行われていることが明らかになった。これらの結果は2つの論文にまとめ、一流国際誌に投稿中である。
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