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2017 年度 実績報告書

自由視中の物体の認知過程におけるタイミング表現の可能性

研究課題

研究課題/領域番号 17J40112
研究機関大阪大学

研究代表者

山根 ゆか子  大阪大学, 生命機能研究科, 特別研究員(RPD)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワード視覚情報処理 / 高次視覚野 / 物体認知
研究実績の概要

本研究の目的は、自由に目を動かしながら物体を認識する際の物体の脳内表現に発火の時系列パターンが使われているかどうか検証することである。まず、自由視中の視覚情報処理のダイナミクスを理解する目的で、パターン識別器であるSupport vector machineを用いて、複数のニューロンの発火パターンから、見ていた物体の種類を注視開始からの時間ごとに推定することを試みた。複数ニューロンの発火パターンを入力とすると、これまでに知られているV1およびITの反応潜時とおおむね合致した時間に識別率が情報していた。識別率はV1ニューロン群の発火を入力とした場合は上昇後長く持続するが、ITニューロン群の発火を入力とした場合は一過性で下がることが分かった。このことはV1とITが受け持っている情報処理のダイナミクスの違いを反映していると解釈することができる。また、行動上の文脈依存的な違いを検討するため、SVMへの入力を、ある物体への最初の注視のみに限定した場合と、ある物体を続けて見ていた時の注視のみに限定した場合を比較してみた。識別率は最初の注視のみに限定した場合の方が高いことがわかった。このことから、前後の注視行動によって情報処理の方式が異なることが示唆される。この結果についてさらに詳しく状況を把握するため、複数のニューロンの発火の時空間パターンを多次元空間上に表すために開発されたGausssian Process Factor Analysisという方法を用い、IT およびV1のニューロン群が、異なる物体を異なる発火パターンとして実際に表現しうるかどうか検討した。その結果、ある物体への最初の注視の場合も、ある物体を続けて見ていた時の注視の場合も、異なる物体は異なる発火パターンで表現されていることが確認された。以上の解析結果は今後国内、国際学会にて発表の予定である。

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

本年度は取得データの解析を重点的に行うことができた。これまで使ったことのなかった方法であったが、おおむね順調にこなすことができた。結果については国内および国際学会で発表の予定である。

今後の研究の推進方策

今後、共同研究者と協力して時系列パターンの解析を進める。また、これまでの結果を論文にまとめる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] ユーリッヒ研究所/アーヘン工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ユーリッヒ研究所/アーヘン工科大学
  • [国際共同研究] チリ大学(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      チリ大学
  • [雑誌論文] Switch from ambient to focal processing mode explains the dynamics of free viewing eye movement.2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ito, Y. Yamane, M. Suzuki, P. Maldonado, I. Fujita, H. Tamura and S. Gruen
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 1082

    • DOI

      10.1038/s41598-017-01076-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Inferring fixated objects in free viewing from parallel neuronal spiking activities in macaque monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamane J. Ito, J. Cristian, P.E. Maldonado, H. Tamura, I. Fujita, K. Doya, S. Gruen
    • 学会等名
      第41回日本神経科学学会(Neuro2018)
  • [学会発表] Representation of fixated objects by multiple single unit activity in visual cortices of freely viewing macaque monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamane J. Ito, J. Cristian, P.E. Maldonado, H. Tamura, I. Fujita, K. Doya, S. Gruen
    • 学会等名
      Federation of European Neuroscience Societies (FENS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Switch from ambient to focal processing mode explains the dynamics of free viewing eye movements.2017

    • 著者名/発表者名
      J. Ito, Y. Yamane, M. Suzuki, P.E. Maldonado, I.Fujita, H,Tamura, S.Gruen
    • 学会等名
      European Conference on Visual Perception (ECVP)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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