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2022 Fiscal Year Annual Research Report

急速眼球運動前後での顔画像情報の統合と認知の神経機構

Research Project

Project/Area Number 19K07804
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

河野 憲二  獨協医科大学, 医学部, 特任教授 (40134530)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菅生 康子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ長 (40357257)
松田 圭司  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (50358024)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords神経科学
Outline of Annual Research Achievements

私たちは、絶えず眼を動かし、空間内の様々な位置にある対象物を、網膜の内でも感度の高い中心窩に捉らえ、外界を知覚している。特に環境内に人がいると、人の顔に視線が向かうことはよく知られていて、周辺視野で認めた顔に視線を向け、解像度の高い中心窩で捉えなおすことで、ヒトが社会生活を送る上で重要な他者の表情や個体の特定など顔の持つ情報の詳細な認識が可能となる。本研究では、サルを対象として脳から神経活動を記録し、眼が動く前に記憶された顔が、 眼が動いた後に見える顔とどのように照合され、統合されていくか調べることにより、脳が行っている顔の認知機能のメカニズムの理解を進める。
具体的には、固視課題及びサッケード課題を訓練したサルの下側頭葉(TE野、TEO野)に多点電極を留置する手術を行い、術後回復したのち、留置した多点電極からニューロン活動の記録を実施した。
まず,サルが固視課題を遂行中に多種の顔画像刺激(様々な表情のヒト、サルの顔)を呈示し、顔刺激に反応するニューロンが記録される電極を特定し、それぞれのニューロンの受容野を調べた。TEO野のニューロンはTE野のニューロンに比べ受容野が狭いことが明らかになった。TEO野のニューロンは受容野が狭いのでサッケード課題で周辺視野に顔刺激があると反応しないが、サッケードで視線を顔に向けると、顔刺激を中心窩に捉えなおすことになり、そのタイミングでの反応が観察された。TE野のニューロンは、受容野が広いので周辺視野に顔刺激があっても、反応が観察され,サッケード後にはこの先行する反応に重積する反応が観察された。
次に,顔刺激に対する反応の潜時について解析した。TEO野のニューロンとTE野のニューロンの顔刺激に対する反応の潜時は固視課題ではほぼ等しいが,サッケード課題ではTEO野のニューロンの反応の潜時はTE野のニューロンより短いことが明らかになった。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Recurrent Connections Might Be Important for Hierarchical Categorization2022

    • Author(s)
      Matsumoto Narihisa、Taguchi Yusuke、Shimizu Masaumi、Katakami Shun、Okada Masato、Sugase-Miyamoto Yasuko
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 16 Pages: 805880

    • DOI

      10.3389/fnsys.2022.805990

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 視線計測データの転送方法についての考察2023

    • Author(s)
      松田圭司、河野憲二
    • Organizer
      第18回空間認知と運動制御研究会学術集会
  • [Presentation] マカクザル側頭葉TE野ニューロンの顔表面特性の表現2023

    • Author(s)
      塩谷 佳介、林 和子、松本 有央、松田 圭司、三浦 健一郎、山根 茂、Mark Eldridge、Richard Saunders、Barry Richmond、永井 裕司、宮川 尚久、南本 敬史、片上 舜、岡田 真人、河野 憲二、菅生-宮本 康子
    • Organizer
      日本物理学会 2023年春季大会
  • [Presentation] Neural and behavioral correlates of discriminating facial expressions with different skin textures in macaque monkeys2023

    • Author(s)
      Kazuko Hayashi, Narihisa Matsumoto, Keiji Matsuda, Kenichiro Miura, Shigeru Yamane, Mark A. G. Eldridge, Richard C Saunders, Barry J. Richmond, Yuji Nagai, Naohisa Miyakawa, Takafumi Minamimoto, Masato Okada, Kenji Kawano, Yasuko Sugase-Miyamoto
    • Organizer
      日本生理学会 第100回記念大会
  • [Presentation] Effects of saccadic eye movements on face-responsive neurons in the inferior temporal cortex of macaque monkeys2023

    • Author(s)
      Kenji Kawano, Kazuko Hayashi, Narihisa Matsumoto, Keiji Matsuda, Kenichiro Miura, Mark Eldridge, Richard Saunders, Barry Richmond, Yasuko Sugase-Miyamoto
    • Organizer
      日本生理学会 第100回記念大会
  • [Presentation] 階層的カテゴリー化における再帰的ネットワークの重要性2022

    • Author(s)
      清水 将海、片上 舜、田口 優介、岡田 真人、菅生 康子、松本 有央
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
  • [Presentation] PsychoPyとiRecHS2を用いた心理実験システムの構築2022

    • Author(s)
      松田 圭司、菅生 康子、林 和子
    • Organizer
      第17回 空間認知と運動制御研究会 学術集会
  • [Presentation] 生活の中で笑顔を長期にわたって計測する装置の開発2022

    • Author(s)
      松田 圭司 ,西田 健次,山田 亨
    • Organizer
      第 61 回日本生体医工学会大会
  • [Presentation] QOL を評価するために笑顔をリアルタイムに計測する装置の開発2022

    • Author(s)
      松田 圭司 ,西田 健次,山田 亨 ,黄俐閔
    • Organizer
      Life2022
  • [Presentation] Neural activity in area TE, not TEO, correlates with monkeys' learning in a visual categorization task2022

    • Author(s)
      Wenliang Wang, Bing Li, Mark Eldridge, Narihisa Masumoto, Kazuko Hayashi, Martinez Gomez, Yasuko Sugase-Miyamoto, Barry Richmond
    • Organizer
      Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Are receptive field sizes of area TE neurons related to encoding information about categories of face images?2022

    • Author(s)
      Keisuke Shioya, Shun Katakami, Kazuko Hayashi, Keiji Matsuda, Narihisa Matsumoto, Shotaro Akaho, Kenji Kawano, Yasuko Sugase-Miyamoto
    • Organizer
      Neuroscience 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Correlations between receptive-fields of face-responsive neurons in monkey area TE and their coded facial information2022

    • Author(s)
      Yasuko Sugase-Miyamoto, Keisuke Shioya, Kazuko Hayashi, Keiji Matsuda, Shun Katakami, Narihisa Matsumoto, Shotaro Akaho, Masato Okada, Kenji Kawano
    • Organizer
      Neuro2022
  • [Presentation] サル側頭葉における顔情報と顔質感情報の時間的表現2022

    • Author(s)
      塩谷 佳介、林 和子、松本 有央、松田 圭司、三浦 健一郎、山根 茂、Mark Eldridge、Richard Saunders、Barry Richmond、永井 裕司、宮川 尚久、南本 敬史、片上 舜、岡田 真人、河野 憲二、菅生 康子
    • Organizer
      パラレル脳センシング研究部門第2回公開シンポジウム
  • [Presentation] カテゴリー分類におけるTE 野とTEO 野のニューロン特性比較2022

    • Author(s)
      清水 将海、片上 舜、岡田 真人、菅生 康子、林 和子、松田 圭司、三浦 健一郎、Mark Eldridge、Richard Saunders、Barry Richmond、松本 有央
    • Organizer
      ラレル脳センシング研究部門第2回公開シンポジウム

URL: 

Published: 2023-12-25  

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