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本研究では、ヒトにおける視覚情報処理を研究するための非侵襲的・他覚的指標として、瞳孔反応を利用できるようにするという長期目標のもと、特に色刺激に対する瞳孔反応に焦点をしぼって研究を行った。研究の成果は以下のように要約できる。
(1)色度変化に対する瞳孔反応は、いくつかの点で視知覚反応(検出閾)と同様の特性を示す。両反応とも錐体拮抗性を示す視覚信号により駆動されており、また、少なくとも部分的には、(L-M)過程によって媒介されている。(L-M)過程における錐体信号間の相互作用も類似しており、減算によって記述することができ、また、L錐体信号に対する重みづけはM錐体信号に対する重みづけとほぼ等しい。
(2)色度変化に対する瞳孔反応は、色度変化の検出に寄与する網膜神経節細胞(PC細胞)と類似した時間応答特性を示し、一過性の反応波形だけではなく、持続性の反応波形を示すこともある。
(3)コントラスト変調順応により、視知覚反応だけでなく瞳孔反応の感度も低下する。こうした感度の低下は、大脳視覚野の視覚過程が瞳孔反応に寄与していることを示唆している。
これらの知見は瞳孔反応を駆動する視覚過程の特性を解明する上で重要であり、これらの知見から、網膜神経節細胞のうちPC細胞に由来する視覚信号が大脳視覚野で大幅な変換を受け、色度変化に対する瞳孔反応を駆動していることが示唆される。また、本研究の結果により、瞳孔反応を利用すれば、閾値近傍から閾上2 log程度のコントラスト範囲において、色度変化に対する視覚反応を容易に検討することができることが示された。
以上のように、本研究の結果から、瞳孔反応はヒトにおける視覚情報処理を研究するための有力で有用な他覚的指標となりうることが強く示唆された。
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