2019 Fiscal Year Annual Research Report
Diversity and similarity of neural representation associated with conscious experience of color
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19H04198
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
平松 千尋 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (30723275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 修 九州大学, 芸術工学研究院, 准教授 (20282519)
元村 祐貴 九州大学, 芸術工学研究院, 助教 (50645273)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 色覚 / 主観的感覚 / 多様性 / 遺伝子 / 脳波 / カテゴリ化 / ハードプロブレム / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の第一段階として、同じ色刺激に対する神経応答が、２色覚や３色覚のような個人の色覚特性の違いにより異なることを裏付けることを目標にした。手法として、オドボール課題遂行中の事象関連電位（Event-related potential: ERP）を測定することとし、初年度は実験デザイン確立のため予備実験を行った。オドボール課題では、出現頻度の異なる３種類の色刺激を灰色背景のディスプレーにランダムな順序で呈示した。色刺激のうち、一つを緑系の高頻度刺激とし、二つをターゲットの低頻度刺激とした。低頻度刺激のうち、一方は高頻度刺激から２色覚がS錐体情報を用いて容易に検出できる色、もう一方は３色覚がL/M錐体の比較により容易に検出できる色とした。参加者が、低頻度刺激に対しボタン押し、または呈示回数を数える課題を行っている間に脳波を計測し、ERP成分のうち、潜時が早く後頭部電極で大きいと考えられる視覚誘発電位（VEP）や、注意や難しさなどの認知過程を反映し、頭頂部電極で大きいと考えられるP300等を分析することとした。
予備実験の結果、ボタン押しと呈示回数を数える課題の間に、研究目的を阻害する脳波の混入は少ないことが確認できたため、刺激に対する反応を記録できるボタン押し課題とした。また、輝度知覚には個人差があることから、刺激輝度の手がかりをなくすため、フリッカーフォトメトリーにより、全刺激を等輝度にする条件を設けた。３色覚８名と、少数派の色覚である、２型２色覚１名、２型３色覚１名において脳波計測の結果をまとめた。注意に関連するERP成分であるP300について、３色覚において低頻度刺激間で予想通りの潜時の違いが見られた。少数色覚においては、背景と等輝度の刺激条件では、ターゲット刺激に対する顕著な脳波成分が見られなかったことから、刺激の検出に輝度を手掛かりとしていたことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度の目標である、同じ色刺激に対する色覚型間の神経応答の違いを裏付けるためのオッドボール課題遂行中の事象関連電位の実験デザインを、おおむね構築することができた。関連研究として進めている、顔などの視覚刺激を見たときに誘発される事象関連電位の実験からも成果が得られており、本研究の主課題である色刺激から得られる事象関連電位取得にそのノウハウが活かされた。
輝度の手がかりをどう扱うか、色覚型間の神経応答の違いを検出する最適な色刺激のデザインなど、次年度に持ち越す検討事項も残されていることから、おおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度にほぼ確立されたオッドボール課題の実験デザインを洗練させ、各色覚型の神経応答の特徴を捉えられる最適な刺激を選定し、多様な色覚を持つ参加者から脳波データを得る。また、参加者の知覚的な色覚は、一般的な３色覚、少数派に分類されるのみでなく、連続的な多様性がみられることから、この要因を探ることも視野に入れる。具体的には、連続的な多様性は、遺伝的背景の多様性と脳での神経活動の多様性の両者からもたらされると仮定し、ゲノムレベルの新たな遺伝子解析手法に取り組む。
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