運動軌道上で生成される情報次元数の少ない中間的物体表現に関する視覚・脳科学的検討

对运动轨迹上生成的具有少量信息维度的中间对象表示的视觉和神经科学研究

基本信息

批准号：
07J04400
负责人：
日高聡太
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

空間的に離れた物体が適切な時間間隔で交互に提示されると運動が知覚され(仮現運動),物理的入力が何ら存在しない運動軌道上に内的な物体表象が形成される。本研究では,まず仮現運動軌道上に提示されたターゲット刺激に対する感度の低下を指標に,輝度極性や方位,形といった低次の物体特徴に関して,運動物体表象は誘導刺激と同じ物体特徴を保持して内的に表現されることを明らかにした。一方,運動物体表象が保持する奥行き情報について,物体の定位位置ずれ量を指標とした検討を行ったところ,運動物体表象は,特に凸に関して2次元と3次元との間の中間的な奥行き情報を持つ情報圧縮された物体として表現され,低空間周波数成分の濾過というアルゴリズムによって内的に実現されることが明らかとなった。また,仮現運動軌道上で生じる運動方向反転に対する気づきの度合いを指標とし,運動物体表象形成過程には,局所的には一貫性のない物理入力を一貫性のある滑らかな運動知覚へと内的に変換する機能があることを示した。以上の知見から,運動物体表象の形成は脳内で機能局在的に実現されるよりむしろ,初期視覚処理,運動処理,物体認知を司る部位の間のネットワークとして実現されていると考えられた。事実,NIRS(近赤外光スペクトロスコピー)を用いた脳機能測定の予備実験では,運動処理と物体処理を司る高次の領域以外にも多くの脳活動が見られ,ネットワークの特定には,空間的側面だけではなく,時間的側面の詳細な検討が必要であると考えられた。さらに,実際には静止している映像が,動きの情報を持つ音によっていて動いて見えることも明らかとなり,運動物体表象が異なる感覚処理経路において共有されることが示唆された。以上,人が脳内で行う情報処理方略に関する知見は,情報工学あるいは臨床的に応用可能であり,現実場面への貢献も期待されると考えられる。

当空间上分离的对象以适当的时间间隔交替呈现时，就会感知到运动（表观运动），并且在没有任何物理输入的情况下在运动轨迹上形成内部对象表示。在本研究中，我们首先使用对视运动轨迹上呈现的目标刺激的敏感性下降作为指标，并使用该指标来表明运动对象表示在低阶方面保留了与引导刺激相同的对象特征。物体特征，如亮度极性、方向和形状，表明这是内部表达的。另一方面，我们使用对象的定位位置偏移量作为指标研究了移动对象表示所持有的深度信息，发现移动对象表示提供了 2D 和 3D 之间的中间深度信息，特别是在凸度方面。可以清楚地看出，信息被表达为具有压缩信息的对象，并且它是通过过滤低空间频率分量的算法在内部实现的。此外，对表观运动轨迹上发生的运动方向反转的感知程度被用作指标，形成运动对象表示的过程涉及将局部不一致的物理输入内化为连贯且平滑的运动感知。表明有一个函数可以转换基于上述发现，人们认为运动物体表征的形成是作为控制早期视觉处理、运动处理和物体识别的区域之间的网络来实现的，而不是在大脑中局部实现的。事实上，使用 NIRS（近红外光谱）测量大脑功能的初步实验表明，在控制运动处理和物体处理的高阶区域以外的区域观察到许多大脑活动，并且识别网络需要不仅需要对空间方面进行详细研究，而且还需要对时间方面进行详细研究。此外，研究表明，由于包含运动信息的声音，实际上静态的图像可能看起来是运动的，这表明运动物体的表示是由不同的感觉处理路径共享的。如上所述，有关人脑中执行的信息处理策略的知识可以应用于信息工程或临床领域，并有望对现实生活做出贡献。