心理物理および脳イメージング法によるヒト形態知覚の双方向的情報処理経路の研究

利用心理物理学和脑成像方法研究人体形态感知的双向信息处理路径

基本信息

批准号：
05J02088
负责人：
番浩志
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は日々の暮らしの中で様々な物体を目にするが、自然風景の中では物体同士が重なり合っていることが多く、各々の物体はその一部しか見ることができない。よって、各物体の全体像を知覚するためには、隠れて見えない部分を「推測」しなければならない。この遮蔽問題は、視覚システムが解決しなければならない機能的にも生態学的にも非常に重要な問題である。では遮蔽問題はヒトの脳のどこでどのように解決されているのか?先行研究により、高次の腹側視覚野LOC(Lateral Occipital Complex)では遮蔽された物体の全体像が形成されていることが明らかになっているが、LOCに至る過程でどのように遮蔽された部分が補完されるのかは明らかではなかった。筆者は、fMRI実験により、遮蔽問題が単純な「推測」によって解決されているのではなく、低次視覚野Vl/V2で被遮蔽部をトポグラフィックに補完するかのような応答を伴って解決されていることをヒトの脳で初めて明らかにした。さらにそのトポグラフィックな応答には、画像特徴などの空間的な視覚文脈のみならず、高次の認知的な文脈(被験者の事前の経験や知識)の影響も反映されていることが明らかになった。これらの結果は、アモーダル補完知覚時には低次視覚野と高次視覚野が協調的に働き、両者が処理した文脈が低次視覚野で1つのトポグラフィックな表象へと統合されることを示している。また、本実験結果は、遮蔽問題解決の脳内プロセスに関する新しい知見をもたらしただけではなく、V1の応答特性に関しても新たな視点を提供するものである。すなわち、V1は網膜から入力された目で「見える」刺激にのみ応答するのではなく、網膜からの入力が全くなく、しかも目にも見えない場合にも、その対象の存在を「感じる」ことができる、あるいは「知って」いるだけで応答することが明らかになった。

我们在日常生活中看到各种各样的物体，但是在自然景观中，物体经常相互重叠，只能看到每个对象的一部分。因此，为了感知每个对象的整体图像，必须“预测”隐藏和看不见的部分。这个屏蔽问题是视觉系统必须解决的一个非常功能和生态问题。那么，人脑在哪里以及如何解决屏蔽问题？先前的研究表明，高阶腹侧视觉皮层（LOC）构成了屏蔽物体的整体情况，但尚不清楚如何在通往LOC的过程中补充屏蔽部分。作者首先在人的大脑中揭示了，通过fMRI实验，屏蔽问题不是通过简单的“推定”来解决的，而是通过响应在地形上互补的，在低阶Visual Cortex VL/V2中的屏蔽区域进行了补充。此外，揭示了地形响应不仅反映了空间视觉上下文，例如图像特征，还反映了高阶认知环境（受试者的先前经验和知识）的影响。这些结果表明，在Amodal互补感知期间，较低和较高的视觉皮质会协同起作用，并且两者处理的上下文都集成到较低的视觉皮层中的单个地形表示中。此外，该实验的结果不仅为解决屏蔽问题的大脑过程提供了新的见解，而且还为V1的响应特征提供了新的观点。换句话说，已经揭示了V1不仅对视网膜的眼睛输入“可见”刺激的响应，而是可以“感觉到”对象的存在，或者简单地通过“知道”而响应，即使没有视网膜的输入并且不可见。