ヒトの視覚背側および腹側経路の情報処理とその統合メカニズム

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11309007
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 乾 敏郎 京都大学, 情報学研究科, 教授 (30107015)
• 研究分担者: 林 武文 関西大学, 総合情報学部, 教授 (90268326) ; 齋木 潤 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (60283470) ; 小西 淳二 京都大学, 医学研究科, 教授 (70026970) ; 杉尾 武志 京都大学, 情報学研究科, 助手 (60335205)
• キーワード: 背側経路 / 腹側経路 / 情報統合 / 形態情報 / 空間情報 / 視覚的作業記憶 / 視覚運動 / カテゴリ

研究概要

「カテゴリ化と姿勢情報の統合メカニズム」(乾,杉尾)
自己紹織的カテゴリ化機構に関して,自然画像に対してハイパーコラムによるフィルタリング等の生理学的に妥当性の高いものを採用してSOMの学習を行った.その結果,明示的にカテゴリについての情報を与えなくても,人工物に対応する領域がSOHのマップ上に形成されることが明らかにされた.また3次元形状の認知実験を行った結果,画像べースの鋳型照合的なプロセスと,心的回転のような,物体の三次元構造情報を利用して記憶表現に逐次的に変換を行う構造べースのプロセスの存在が実験的に確認された.さらに日常物体を用いて同時弁別による遅延見本あわせ課題をおこない,刺激提示後500ms経過した段階では,非典型的景観からは物体の粗い3次元構造に依存した表現しか形成されていないことが分かった.
「視覚運動の統合メカニズム」(林)
VR技術を用いた2ステップ実験で,動作途中にターゲット位置が変化する場合の軌道修正について調べた.その結果,ターゲットの掴み直しが生じる条件は,到達時間によらず,到達動作の速度ピークの時間で決定されることが明らかになった.このことは,到達速度のピーク以降の時刻では視覚系のフィードバックが無効となることを示している.
「注意機能と統合メカニズム」(斎木,小西)
複数物体の属性情報の保持と変換の時空間的な特性を検討した結果,検出成績は遮蔽期間を変数とするワイブル関数で記述することができ,運動速度の効果は関数の閾値パラメータの変化として表現できた.さらに実験結果は,確率加算と信号検出理論に基づくuncertainty model(Pelli,1985)を拡張し,標的個数と運動速度が独立に閾値に影響することを仮定したモデルで非常によく説明することができた.一方Wisconsinカード分類試験のような注意セットの転換を必要とする神経心理学的テストは前頭葉障害で侵されやすい.脳のイメージング実験の結果,前背側前頭前皮質は注意の高次制御,即ち注意セット転換に重要であり,一方,後腹側領域はより低いレベルのshift,即ち刺激-反応連間の再構築に関係していると思われる.

研究成果

• [文献書誌] Tanaka S., Inui T., Iwaki S., Konishi J., Nakai T.: "Neural substrates involved in imitating finger configurations : An fMRI study"NeuroReport. 12. 1171-1174 (2001)
• [文献書誌] 三崎 将也, 乾 敏郎: "視覚認識におけるカテゴリ知識の影響とその機能的役割"電子情報通信学会論文誌. J84-D-II. 2437-2447 (2001)
• [文献書誌] 酒井 浩二, 乾 敏郎: "視覚短期記憶の忘却特性と拡散モデル"心理学研究. 72. 404-412 (2002)
• [文献書誌] 田中 茂樹, 片山 正寛, 小澤 智子, 乾 敏郎: "他者の書字動作の観察による読字のメカニズム"神経心理学. (2002)
• [文献書誌] Sakai K., Inui T.: "A feature-segmentation model of short-term visual memory"Perception. (2002)
• [文献書誌] 乾 敏郎: "認知研究で見えてきた身体とのかかわり:運動系から高次言語機能に迫る"日経サイエンス. 31. 28-31 (2001)
• [文献書誌] Hirano S., Kojima H., Naito Y., Tateya I., Shoji K., Kaneko K., Inoue M., Nishizawa S., Konishi J.: "Cortical dysfunction of the supplementary motor area in a spasmodic dysphonia patient"Am.J.Otolaryngol. 22・3. 219-222 (2001)
• [文献書誌] Nagahama Y., Okada T., Katsumi Y., Hayashi T., Yamauchi H., Oyanagi C., Konishi J., Fukuyama H., Shibasaki H.: "Dissociable mechanisms of attentional control within the human prefontal cortex"Cerebral Cortex J. 11・1. 85-92 (2001)
• [文献書誌] Hanakawa T., Ikeda A., Sadato N., Okada T., Fukuyama H., Nagamine T., Honda M., Sawamoto N., Yazawa S., Kunieda T., Ohara S., Taki W., Hashimoto N., Yonekura Y., Konishi J., Shibasaki H.: "Functional mapping of human medial frontal motor areas. The combined use of functional magnetic resonance imaging and cortical stimulation"Exp Brain Res. 138・4. 403-409 (2001)
• [文献書誌] 遠藤信貴, 齋木 潤, 齋藤洋典: "新奇図形の照合課題におけるネガティブ・プライミングの生起の規定因"心理学研究. 72. 204-212 (2001)
• [文献書誌] 齋木 潤: "視覚的注意のパルスニューラルネットワークモデル"認知科学. (2002)
• [文献書誌] Saiki J.: "Maintenance and transformation of feature conjunctions in visual working memory in a dynamic situation"Poster Presented at Vision Sciences Society Meeting, May, Sarasota, FL. (2001)
• [文献書誌] Saiki J.: "Change blindness with only three colored disks : Severe limitation of maintenance of perceptual objects in a dynamic situation"Paper presented at 11th European Conference on Eye Movements. August, Turku, Finland. (2001)
• [文献書誌] Saiki J.: "Episodic representations of multiple objects in a predictable dynamic situation"Proceedings of the 3rd International Conference on Cognitive Science, August, Beijing, China. 260-264 (2001)
• [文献書誌] Nagai M., Saiki J.: "Direction of forward memory displacement is different from perceived motion direction"Abstracts for the Psychonomic Society. 6. 65 (2001)
• [文献書誌] Koike T., Saild J.: "A pulsed neural network model for attentional shifts without external inhibition"Proceedings of the 8th Internadonal Conference on Neural Information Processing, November, Shanghai, China. 227-231 (2001)
• [文献書誌] 乾 敏郎: "認知発達と進化への招待「認知科学の新展開」第1巻"岩波書店. 217 (2001)
• [文献書誌] 乾 敏郎: "イメージと認知への招待「認知科学の新展開」第4巻"岩波書店. 222 (2001)
• [文献書誌] 齋木 潤: "コミュニケーションと思考「認知科学の新展開」第2巻"岩波書店. 253 (2001)