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2012 年度 実績報告書

視覚特徴要素信号の脳内でのフローに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24330205
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東北大学

研究代表者

栗木 一郎  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (80282838)

研究分担者 塩入 諭  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70226091)
松宮 一道  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (90395103)
徳永 留美  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (80573914)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード視覚 / 特徴要素 / 色 / 運動 / 心理物理 / 脳活動計測 / fMRI / 受容野
研究概要

視覚特徴要素信号の脳内でのフローについて調べるため,色によって定義される運動の信号と輝度によって定義される運動の信号の処理について調べる研究をおこなった.
まず,心理物理実験によって知覚的に色の運動と輝度の運動が独立あるいは並列に行われているかを調べた.具体的には,一定方向に回転する円形の刺激に対する方向選択的な順応を,色変調(等輝度)図形の運動と輝度変調図形の運動を用いて調べた.その結果,色/輝度の運動信号は完全に独立ではなく,相互作用が認められる結果を得た.視覚情報処理の初期の経路では色に対して感度を持たないシステムが主に運動信号を生成していると考えられていることから,この結果は少なくとも脳内で色/輝度の運動信号が同一のシステムで扱われる部分が存在する事を示している.本結果は,研究会において報告を行った.
ここで得られた色と運動信号の相互作用の脳内部位を調べるための脳活動計測実験をfMRIを用いて行った.色または輝度によって変調された,一定方向の回転運動に対して一定時間の順応を行った後,色または輝度変調の同方向/反対方向の運動を持つテスト刺激を呈示して運動方向選択性の残効を調べる研究を行った.先行研究の方法に倣って解析を進めているが,信号/雑音比が低いため有効な信号を得る事が難しく,現時点では明確な結果は得られていない.ただし,色運動による順応とテスト刺激を用いた実験では明確な方向選択性の順応残効が視覚野の広い範囲で得られている.この結果については,アジア太平洋視覚会議にて報告予定である.
この信号が高次の視覚野における図形(空間的パターン)に基づく神経活動のフィードバックを受けた物か否かについては,次年度以降の研究によって明らかにしていく.そのために受容野サイズを測定する実験を行う必要があり,刺激呈示装置と呈示する刺激図形の準備を進めている段階である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

確実に知覚現象として生じることを確認するために心理物理実験を行った関係で,脳活動計測実験の開始が遅れた.また,受容野サイズの計測実験に必要なディスプレイの導入が輸入代理店の関係で遅れた事により,受容野サイズを測定する実験の開始が遅れている.

今後の研究の推進方策

ポピュレーション受容野(pRF)の測定を最優先し,その結果を反映した実験計画の立案を優先して進める.徳永助教が他機関(立命館大学)に異動するため,若干の効率低下が見込まれるが,博士課程に進学した大学院生の補助が得られるため,遂行に支障はない.成果が得られた時点で学会や論文等において成果を発表する.

次年度の研究費の使用計画

前年度に着手が遅れたpRF測定の準備を行い,現在進行している色運動と輝度運動を用いた実験,および,色と運動情報の結合に関する実験において,pRFサイズの情報を反映した実験条件を設定し,脳活動計測実験を進める.成果が得られた時点で学会や論文等において成果を発表する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 順応効果を用いた色運動と輝度運動の統合過程に関する検討 -残効時間と応答時間の比較-2012

    • 著者名/発表者名
      謝 鴻飛・栗木一郎・徳永留美・松宮一道・塩入 論
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 36 ページ: 107-111

  • [学会発表] 色をみるしくみと,それにまつわる錯視2013

    • 著者名/発表者名
      栗木一郎
    • 学会等名
      第6回錯覚ワークショップ
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-15
  • [学会発表] Multiple-channel color representation in the human brain2013

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Kuriki
    • 学会等名
      International Symposium on Color and Physiological Optics
    • 発表場所
      Yokohama, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-01
  • [学会発表] 脳活動イメージングによる視覚研究の基礎と最新の研究動向2013

    • 著者名/発表者名
      栗木一郎・天野 薫
    • 学会等名
      日本視覚学会2013年冬季大会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2013-01-23
  • [学会発表] 順応効果を用いた色運動と輝度運動の統合過程に関する検討-残効時間と応答時間の比較-2012

    • 著者名/発表者名
      謝 鴻飛・栗木一郎・徳永留美・松宮一道・塩入 諭
    • 学会等名
      映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2012-11-15
  • [学会発表] Representation of color categories in infant brains measured by near-infrared spectroscopy.2012

    • 著者名/発表者名
      Kuriki I, Yang J, Kanazawa S, & Yamaguchi MK
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      New Oreleans, U. S. A.
    • 年月日
      2012-10-14
  • [学会発表] fMRIを用いた色情報の脳内表現に関する検討.2012

    • 著者名/発表者名
      栗木一郎・孫 沛・上野賢一・田中啓治・程 康
    • 学会等名
      自然科学研究機構 生理学研究所・共同利用研究会「視知覚の理解へ向けて-生理、心理、物理 計算論による探求-」
    • 発表場所
      愛知県岡崎市(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-05

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公開日: 2014-07-16  

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