| 研究概要 |
物体認知に至る最も根本的な問題は,形状の知覚とその皮質表現である。本研究では,この問題に心理物理学・計算論・生理学を総合してアプローチして,その知覚現象を明らかにし,それを生起する神経機構の一端を明らかにした。
まず,図方向選択性細胞が群化することによって,図(面)を表現する機構を計算論的に明らかにした。具体的には,図方向選択性細胞がonset synchronizationによって同期することにより,中心軸表現を構成することを計算論的に示した。多数の図方向選択性(BO)細胞と中心軸(MA)細胞を,生理学的にリアリスティックなモデル細胞として構築した。輪郭上のモデル細胞が同時に発火した場合,伝搬したパルスは中心軸上に同時に到達し,MA細胞を強く発火させた。形状は,発火するMA細胞の位置と受容野サイズから表現される。MA細胞の反応から面の再構成(逆算)を行って,MA細胞群による形状表現の正確度を評価したところ,高い再現率を実現していることがわかった。
次に,心理物理実験を行って,輪郭の同期が図知覚に与える影響を研究した。具体的には,輪郭の同期程度の変化による図判断の変化を計測した。刺激には,輪郭形状の曖昧性と多様性を実現するために,自然画像中の輪郭形状を利用した。外枠のどちら側を輪郭と同期させるかによって,図方向知覚が変調を受けるかどうかを測定した。実験の結果,輪郭を非同期に呈示すると図知覚が成立しにくくなることが明らかになった。このことは,図方向選択性細胞のonset synchronizationが図(面)知覚の基礎となっていること支持する。
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