サル大脳視覚前野における色情報の処理と変換

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19300113
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 小松 英彦 生理学研究所, 生体情報研究系, 教授 (00153669)
• キーワード: 視覚 / 知覚 / 大脳 / 色覚 / ニューロン / マカクザル / 弁別 / 下側頭皮質

研究概要

注視課題を訓練したサルの下側頭皮質の外側面皮質および上側頭溝下壁皮質からニューロン活動の記録を行ない、色選択性を詳細に調べた。その結果、前中側頭溝後端付近に鋭い色選択性を持つ細胞が固まって存在する領域を同定した。単一の色度を持つ単純な幾何学図形を刺激として用いた実験では、これまでCIE(国際照明委員会)-xy色度図上で定義した色刺激セットを用いて実験を行ってきたが、これに加えて均等色空間であるCIE-uv色度図上で定義した色刺激セットを新たに作成しこれを用いて色選択性を調べた。これにより、ニューロンの選択性を色相や彩度と直接対応付けることが可能になった。また下側頭皮質後部の後中側頭溝(PMTS)をまたがって色選択性細胞が分布することを見出し、下側頭皮質後部色領域(PIT color area=PITC)と名づけて既に報告したが、この領域に存在するニューロンの色選択性と形選択性を、選択性の鋭さを定量的に表すスパースネス指数をもとに新たに分析した。スパースネス指数は、刺激セットの中の特定の刺激にどれだけ反応が偏っているかを表す指数であり、大きな値は選択性が鋭いことを表す。PITCには鋭い色選択性を持つ細胞が広く分布していたが、形選択性のスパースネス指数も合わせて考えると、PITCが非一様な構造をもつことが明らかになった。すなわち色選択性のみを持ち形選択性を持たない細胞が固まって存在する場所がPMTSより背側の領域と、PMTSより腹側の部分の2箇所に分かれてクラスタ状に存在することが明らかになった。この結果はPITCが機能的に異なるサブ領域が集まって構成されていることを示唆する結果である。

研究成果

• [雑誌論文] Color selectivity of neurons in the posterior inferior temporal cortex of the macaque monkey (2010)
  • 著者名/発表者名: Yasuda M, Banno T, Komatsu H
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 20 ページ: 1630-1646
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cortico-geniculate feedback linking the visual fields surrounding the blind spot in the cat (2010)
  • 著者名/発表者名: Yokoi I, Komatsu H
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 202 ページ: 247-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinomoto S, Kim H, Shimokawa T, Matsuno N, Funahashi S, Shima K, Fujita I, Tamura H, Doi T, Kawano K, Inaba N, Fukushima K, Kurlin S, Kurata K, Taira M, Tsutsui K, Komatsu H, Ogawa T, Koida K, Tanji J, Toyama K
  • 雑誌名: PLoS Computational Biology 5 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between neural responses and visual grouping in the monkey parietal cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokoi I, Komatsu H
  • 雑誌名: J Neuroscience 29 ページ: 13210-13221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of colour-selective activity in the monkey inferior temporal cortex revealed by functional magnetic resonance imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Goda N, Ogawa T, Ito M, Toyoda H, Sadato N, Komatsu H
  • 雑誌名: European J Neuroscience 30 ページ: 1960-1970
  • 査読あり
• [学会発表] マカクザルTEO野における色選択性細胞の非一様な分布 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂野拓、小松英彦
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Effects of electrical microstimulation of the inferior temporal cortex of the monkey in color perception (2009)
  • 著者名/発表者名: 鯉田孝和, 小松英彦
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Topography of color-selective activity in the monkey inferior temporal cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Harada T, Goda N, Hiramatsu C, Ito M, Toyoda H, Sadato N, Komatsu H
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋・名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Microstimulation of monkey inferior temporal cortex induces change in perceptual color judgement (2009)
  • 著者名/発表者名: 鯉田孝和, 小松英彦
  • 学会等名: XXXVIth International Union of Physiological Sciences(IUPS)
  • 発表場所: 京都・国立京都国際会館
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] Neural Representation of Visual Saliency in the Monkey Cerebral Cortex : an fMRI Study (2009)
  • 著者名/発表者名: Goda N, Harada T, Tadashi Ogawa, Ito M, Toyoda H, Sadato N, Komatsu H
  • 学会等名: XXXVI International Congress of Physiological Sciences(IUPS2009)
  • 発表場所: 京都・国立京都国際会館
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] 金色のカテゴリカル知覚 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡澤剛起、鯉田孝和、小松英彦
  • 学会等名: 日本視覚学会2009年夏季大会
  • 発表場所: 京都・京都工芸繊維大学
  • 年月日: 2009-07-21
• [図書] Lecture Notes in Computer Science 5646 : Computational Color Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: Komatsu H, Goda N
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Springer, Berlin
• [図書] Lecture Notes in Computer Science 5646 : Computational Color Imaging (2009)
  • 著者名/発表者名: Goda N, Koida K, Komatsu H
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: Springer, Berlin