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2022 年度 実績報告書

皮質における光景表現の形成 --- 面・物体・光景をつなぐ階層的中間表現

研究課題

研究課題/領域番号 20H04487
研究機関筑波大学

研究代表者

酒井 宏  筑波大学, システム情報系, 教授 (80281666)

研究分担者 山根 ゆか子  沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, スタッフサイエンティスト (70565043)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード認知科学 / 神経科学 / 実験系心理学 / 情報科学 / 視覚
研究実績の概要

微小多電極によって記録した多数・多様な自然画像に対するサルV4細胞反応の解析を進めた。呈示画像の特徴を解析し,同時にこれら特徴に対する各細胞の選好性を解析して,V4における輪郭形状とその内包する面に関わる中間表現を明らかにした。昨年度までに明らかにした個々の細胞が示す図方向・図領域に注目した受容野構造,個々の細胞が示す複数の特徴(e.g., 形状・輪郭・テクスチャ)に対する選好性を基礎として,今年度は細胞群が有する次元推定を進めた。生理実験では刺激数と細胞数は有限であるが,ここでは外挿によって無限の刺激数・細胞数に対する次元を推定した。さらに,それぞれの次元が何を表現しているのか,複数の刺激特徴をどのように統合しているかに注目して解析した。その結果,刺激特徴が生起するヒト知覚に対応する神経応答があることが判った。
形成・統合の回路機序についても昨年度に引き続き研究を進めた。局所フィールド電位(LFP)の位相コヒーレンス(緩やかな同期)を基礎として,選択的統合が生じ,前駆物体の表現が形成されるとの機序を検討するために,LFP波形のダイナミクス解析を実施した。具体的には,spindleの特徴に注目して,それが生起される機構をダイナミックなモデルを用いて検討した。これらの結果から,数十程度のサルV4細胞が群としてダイナミックに面の中間表現を形成していることが示された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 その他

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

  • [国際共同研究] University of Bremen(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Bremen
  • [雑誌論文] Correlation between neural responses and human perception in figure-ground segregation2023

    • 著者名/発表者名
      Shishikura Motofumi、Tamura Hiroshi、Sakai Ko
    • 雑誌名

      Frontiers in Systems Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1~17

    • DOI

      10.3389/fnsys.2022.999575

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dimensionality of the intermediate-level representation of shape and texture in monkey V42022

    • 著者名/発表者名
      Kodama Atsushi、Kimura Kouji、Sakai Ko
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 153 ページ: 444~449

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2022.06.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Figure-ground responsive fields of monkey V4 neurons estimated from natural image patches2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kouji、Kodama Atsushi、Yamane Yukako、Sakai Ko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 ページ: 0268650~0268650

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0268650

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Gamma activity spindles in V4 LFPs are modulated by stimulus dynamics and attentional demand.2022

    • 著者名/発表者名
      M. Shishikura, U. A. Ernst, I. Grothe, A. K. Kreiter and K. Sakai
    • 学会等名
      Society of Neuroscience, Annual Meeting 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Population responses of monkey V4 neurons correlate with human figure-ground perception.2022

    • 著者名/発表者名
      M. Shishikura, H. Tamura and K. Sakai
    • 学会等名
      NEURO 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元形状知覚の照明依存性 ~ 照明画像の統計的解析 ~2022

    • 著者名/発表者名
      山本雅之、酒井 宏
    • 学会等名
      日本視覚学会 夏季大会

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公開日: 2023-12-25  

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