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2021 年度 実績報告書

色情報の脳内処理過程と知覚との対応

研究課題

研究課題/領域番号 20H00597
研究機関埼玉大学

研究代表者

栗木 一郎  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80282838)

研究分担者 山口 真美  中央大学, 文学部, 教授 (50282257)
金子 沙永  北海道大学, 文学研究院, 准教授 (60763183)
塩入 諭  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70226091)
金沢 創  日本女子大学, 人間社会学部, 教授 (80337691)
楊 嘉楽  中京大学, 心理学部, 講師 (80844703)
上野 賢一  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 技師 (90332337)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード色知覚 / 脳情報 / fMRI / 成人 / 乳幼児 / 脳波
研究実績の概要

脳内の色情報表現の研究として,研究代表者の栗木が中国・浙江大学の谷川久准教授および Anna Wang Roe 教授のグループと行った共同研究を論文として発表した.Roe教授と谷川准教授のグループはマカクサルの皮質表面における赤外線の反射光を撮影することで神経活動を記録する内因性光記録という技術を用い,大脳皮質の神経活動を記録する方法で研究を行なっている.霊長類の大脳では,第1次視覚野と第4次視覚野が色に対する選択性を著名に示すが,異なる色の視覚刺激に対してこれらの領野が示す神経活動のパターンを記録し分析した結果,第1次視覚野では網膜からの信号である反対色軸の色に対して選択性を強く示すが,第4次視覚野においては反対色軸の中間方向に選択性を示すように変化していくことが明らかになった.また,皮質上において色刺激の生じさせる脳活動の領域の重心位置が色相によって異なることに着目し,その距離を測定・分析する研究を行なった.この研究成果は Frontiers in Neuroscience に発表した.
研究分担者の金子および研究代表者の栗木は,2020年度に原著論文で発表した脳波研究データの個人差を元にした色メカニズムの推定に関する解析結果を国際会議(virtual VSS)において発表した.解析結果が探索的な結果であることから論文化の困難さが予想されるが,有益な助言を得ることができた.また,研究分担者の楊と山口,金沢と研究代表者の栗木は,乳幼児における色に対する脳波応答の実験に関する結果を同じ国際会議(virtual VSS)において発表した.

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

成人の脳波(SSVEP)の個人間の違いを元に,色選択性のメカニズムを推定する研究は一定の評価を受けることができ,論文化に向けて進められることを確信することができた.乳幼児においても,成人とは異なる固有の特徴を脳波(SSVEP)の特徴の中に見いだすことができ,被験者数を増やして論文化を目指すことができるという確信を得ることができた.
また,研究代表者は2021年度から研究機関を移り新たに研究室を立ち上げたが,2021年度に行ったfMRI実験の結果を分析した卒業研究において,色の見え方に関する知覚応答(ボタン押し)と相関の高い脳活動を調べた結果,色の見え方に関する課題によって脳の異なる部位が活動することを示す結果を得ることができた.この研究では表象類似性解析という方法を用い,知覚と脳活動の関係を分析することに成功した.

今後の研究の推進方策

成人の脳波研究については,研究分担者の金子が中心となって論文化を進める予定である.乳幼児の脳波研究については,研究分担者の楊が中心となり,分担者の山口・金沢とともにより多くの実験データの収集を進める.成人の fMRI 研究は,研究代表者の栗木と研究室の大学院生および研究分担者の上野が共同して研究を進め,脳活動パターンを多次元尺度構成法などの手法を用いて解析し,色の課題によって脳内の情報表現がどのように変化するかを調べていきたいと考えている.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3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 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Nevada, Reno/Fielding University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Nevada, Reno/Fielding University
  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江大学
  • [国際共同研究] University of Aberdeen(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Aberdeen
  • [雑誌論文] Representation of Cone-Opponent Color Space in Macaque Early Visual Cortices2022

    • 著者名/発表者名
      Du Xiao、Jiang Xinrui、Kuriki Ichiro、Takahata Toru、Zhou Tao、Roe Anna Wang、Tanigawa Hisashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.891247

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] In search of early cortical mechanisms for color: individual variability in steady-state VEP amplitudes for hues sweeping around the isoluminant LM and S cone-opponent plane.2021

    • 著者名/発表者名
      Sae Kaneko, Ichiro Kuriki, David Henry Peterzell.
    • 学会等名
      V-VSS
    • 国際学会
  • [学会発表] The development of hue selectivity in human visual cortex.2021

    • 著者名/発表者名
      Jiale Yang, Sae Kaneko, So Kanazawa, Masami K. Yamaguchi, Ichiro Kuriki.
    • 学会等名
      V-VSS
    • 国際学会
  • [学会発表] 色知覚の多様性と脳内情報表現2021

    • 著者名/発表者名
      栗木一郎
    • 学会等名
      日本視覚学会2021年夏季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Color representation in the human brain.2021

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Kuriki
    • 学会等名
      28th International Display Workshop (IDW)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 有斐閣 現代心理学辞典2021

    • 著者名/発表者名
      子安 増生、丹野 義彦、箱田 裕司
    • 総ページ数
      1002
    • 出版者
      有斐閣
    • ISBN
      978-4641002661
  • [備考] Colors in the Brain project

    • URL

      https://sites.google.com/view/colorandbrain2020

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公開日: 2023-12-25  

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