多点同時記録による側頭葉における階層的な顔画像情報のコーディング機構の解明

利用多点同时记录阐明颞叶分层面部图像信息的编码机制

• 批准号: 20K12588
• 负责人: 菅生 康子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12588/
• 关键词: 情報処理; 側頭葉; ニューロン; 顔; 顔識別; TE野; 深層ネットワーク; 連想記憶モデル; 視覚

顔識別の神経基盤と考えられる、側頭皮質ニューロンによる顔画像情報の時間的コーディングの神経機構を明らかにすることを目的としている。時間的コーディングとは、側頭皮質TE野の神経発火に、顔の大まかな分類（サルかヒトか）が詳細な分類（個体や表情）より時間的に早くコーディングされる現象として観察できる。その神経機構を明らかにするため、側頭皮質のTE野とそれより前段階の処理を行うTEO野において、顔画像に対するニューロン活動を記録し、相互情報量解析により、ネットワークとしての情報処理像を明らかにする。また、計算機シミュレーションにより連想記憶モデルを基に時間的コーディングを支える神経回路モデルを構築し、神経機構の理解につなげる。2022年度は側頭葉TE野における顔応答性ニューロンの受容野とコードする顔画像情報との相関関係について調べた。神経細胞の受容野の特徴と情報処理に関係があることが示唆された。日本神経科学学会大会および北米神経科学学会大会において学会発表を行った。

本研究的目的是阐明颞皮层神经元对面部图像信息进行时间编码的神经机制，这被认为是面部识别的神经基础。时间编码可以被观察为一种现象，即面部（猴子或人类）的一般分类在时间皮层 TE 区域的神经放电中比详细分类（个人或面部表情）更早地被编码。为了阐明神经机制，我们记录了颞叶皮层的TE区和进行较早处理的TEO区响应人脸图像的神经元活动，并利用互信息分析得到信息处理的图：一个网络揭示。此外，我们将使用计算机模拟构建一个神经回路模型，该模型支持基于联想记忆模型的时间编码，这将有助于理解神经机制。 2022年，我们研究了颞叶TE区面部反应神经元的感受野与编码的面部图像信息之间的相关性。有人提出，神经元感受野的特征与信息处理之间存在关系。在日本神经科学学会会议和北美神经科学学会会议上发表演讲。

项目成果

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

递归网络在层次分类中的重要性

• 发表时间: 2022
• 作者: 清水将海;片上舜;田口優介;岡田真人;菅生康子;松本有央
• 通讯作者: 松本有央

階層的カテゴリー分類におけるリカレント結合の重要性

分层分类中循环连接的重要性

• 发表时间: 2021
• 作者: 清水将海;片上舜;田口優介;岡田真人;菅生康子;松本有央
• 通讯作者: 松本有央

マカクザル側頭葉TE野ニューロンの顔表面特性の表現

猕猴颞叶TE神经元面部表面特征的表达

• 发表时间: 2022
• 作者: 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
• 通讯作者: 菅生-宮本 康子

Effects of differences in facial surface properties on temporal cortical neuronal activity and discrimination learning in macaque monkeys

面部表面特性差异对猕猴颞叶皮层神经元活动和辨别学习的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazuko Hayashi;Narihisa Matsumoto;Keiji Matsuda;Kenichiro Miura;Shigeru Yamane;Shin Matsuo;Keiji Yanai;Mark A. G. Eldridge;Richard C Saunders;Barry J. Richmond;Yuji Nagai;Naohisa Miyakawa;Takafumi Minamimoto;Masato Okada;Kenji Kawano;Yasuko
• 通讯作者: Yasuko

Effects of differences in physical surface properties on facial expression discrimination in macaque monkeys

物理表面特性差异对猕猴面部表情辨别的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Kazuko Hayashi;Narihisa Matsumoto;Keiji Matsuda;Kenichiro Miura;Shigeru Yamane;Shin Matsuo;Keiji Yanai;Mark A. G. Eldridge;Richard C Saunders;Barry J. Richmond;Yuji Nagai;Naohisa Miyakawa;Takafumi Minamimoto;Masato Okada;Kenji Kawano;Yasuko
• 通讯作者: Yasuko