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2014 年度 実績報告書

顔のホリスティック表現の実体を顔細胞応答から探る

研究課題

研究課題/領域番号 26240021
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

谷藤 学  独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, チームリーダー (60197530)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード下側頭葉視覚連合野 / 視覚認識
研究実績の概要

本研究は大きく次のような流れになっている(1)サル高次視覚野の顔カラムの様々な視覚刺激に対する応答特性を記録し、(2)その応答特性から独自の特徴抽出法により顔カラムの符号化している図形特徴を決定する。(3)次に、これらの図形特徴を用いた心理学的実験からその妥当性を確かめ、(4)それらの図形特徴を分析することで、心理学的実験が示唆する「Holistic」な表現の実体を明らかにする。(5)図形特徴の性質から予想される認識行動を、ヒトを対象とする心理実験で確認する。
この中で、本年度は(1)の刺激応答に対する記録を2頭のサルの高次視覚野から行った。そのうち、1頭からは顔領域から55サイトから、特徴抽出に十分であると考えられるおよそ2000個の刺激に対する応答を記録することができた。もう一頭からは、十分な広さの顔応答領域を同定することができなかったため、残念ながら、データとして利用できるサイトは数個しかなかった。現在、3頭目からの記録を進めている。また、(2)に関連して、これらの応答から、個々のサイトが符号化する図形特徴を抽出する手法の大枠を確立した。その手法の妥当性を評価する研究(3)をスタートしている。心理実験に先行して、抽出した特徴自体が記録したサイトを活動させるかを検討することにした。
また、1頭目からの記録から、顔領域の中で顔の向きがどのようにマップされているかを明らかにすることができた。その結果、顔領域の中に、一揃いの向きの顔を表象している部分が複数あることが明らかになった。この結果は、顔領域が顔の異なる情報を表現している部分に分割できる可能性を示唆している。この結果について論文を準備中である。

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

本年度の目標は、特徴抽出法を適用するためのデータを収集することにあり、それを実現した。生理学的実験は時間を要するので、引き続きデータの収集をする必要はあるが、当面必要なデータは確保している。

今後の研究の推進方策

3頭目からの記録を進めるとともに、また、符号化する図形特徴を抽出する手法の妥当性を評価する研究をスタートしている。心理実験に先行して、抽出した特徴自体が記録したサイトを活動させるかも検討することにした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Independent noise enhances synchronization in heterogeneous systems2014

    • 著者名/発表者名
      Uchida G, and Tanifuji M
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 ページ: 093801,1-5

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSJ.83.093801

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Process Underlying Emergent Recognition of Visual Objects Hidden in Degraded Images2014

    • 著者名/発表者名
      Murata, T., Hamada, T., Shimokawa, T., Tanifuji, M., Yanagida, T.
    • 雑誌名

      PLOS One

      巻: 9 ページ: e115658, 1‐17

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0115658

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of attention on shaping receptive fields on neurons in infero temporal cortex and involvement of inter-laminar interaction in the effect2015

    • 著者名/発表者名
      Obara, K., O'Hashi, K., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      9th FEN Forum of Neuroscience
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2015-07-08 – 2015-07-08
  • [学会発表] 独立な雑音による神経細胞間での同期発火の増強2015

    • 著者名/発表者名
      内田 豪、谷藤 学
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス、東京
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-21
  • [学会発表] Mechanisms for shaping receptive field in monkey anterior inferior temporal cortex2015

    • 著者名/発表者名
      Obara, K., O'Hashi, K., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      Computational and Systems Neuroscience (Cosyne) 2015
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      2015-03-07 – 2015-03-07
  • [学会発表] A combination study of optogenetics and optical imaging to identify unknown cortico-cortical projection patterns in macaque2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi,Y., Hashimoto, M., Kitamura, N., Hagiya, K., Sato, T., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      Soc. for Neurosci. USA
    • 発表場所
      Washington, DC, USA
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-18
  • [学会発表] Functional organization of facial views within the face selective region in anterior inferotemporal cortex in macaque2014

    • 著者名/発表者名
      Lin, C-P, Matsuda, M., Sato,T., Uchida, G., Hung, C.P., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-13
  • [学会発表] Behavioral task demands modulate object tuning of neurons in the inferior temporal cortex2014

    • 著者名/発表者名
      Ohashi, K., Obara, K., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] Spatial attention modulates size and shape of receptive fields of neurons in monkey inferotemporal cortex differently in supra- and infra-granular layers2014

    • 著者名/発表者名
      Obara, K., Ohashi, K., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [学会発表] Possible industrial transfer of recent findings in visual neuroscience2014

    • 著者名/発表者名
      Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Independent noise input enhances synchronous firing between neurons with different electrophysiological property2014

    • 著者名/発表者名
      Uchida, G., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [学会発表] Identifying unknown cortico-cortical projection patterns in macaque using optogenetics and optical imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Nakamichi, Y., Tanifuji, M.
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-11

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公開日: 2016-06-01  

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