眼球運動による視覚情報の時空間統合および分離の解明

通过眼球运动阐明视觉信息的时空整合和分离

基本信息

批准号：
11J10037
负责人：
寺尾将彦
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

視覚系は網膜からの入力信号に基づいて外界の状態を推定する。初期の視覚情報処理は網膜座標位置に基づいて行われる。しかし、眼球運動などによる観察者自身の運動によって網膜像と外界の関係は乖離するので、網膜位置に基づいた信号処理だけでは外界の正しい推定は難しい。本研究の目的は視覚系には網膜座標系に基づく処理から環境座標系に基づく非網膜的な処理へと変換されるメカニズムを明らかにする事である。眼球運動の情報を利用した非網膜的な情報処理メカニズムの解明は視覚系がどのように網膜からの入力から普段の見えに変換しているのかを知る上で重要である。今年度実施した主な研究活動は以下の通りである。(1)運動によって位置がずれてみえる現象について、この現象が網膜座標系での運動や環境座標系での運動で決定されるのではなく、エンベロープとキャリアの相対速度そのものが主な要因であるという論文をJournal of Vision誌にて発表した。(2)視覚系は網膜からの入力信号を元に外界で何がどこに移動したのかを決定しなければならない(運動対応)。この決定は一意的に解が定まらないいわゆる不良設定問題であるため、視覚系は様々な制約条件を設定することでその曖昧性を解消している。その制約条件のうち最も重要なものの一つが網膜上での移動距離が短い方を選択するというものである(近接性)。一方、急速眼球運動時には網膜位置と知覚位置が一致しないことが知られている。報告者は近接性が急速眼球運動によって歪んだ空間の近接性に基づいて行われる事を発見し、今年度はこの効果が眼球運動そのものアーティファクトではないこと、眼球運動にともなう他の画像変化が副次的にこの効果を引き起こしたのではないことの2つを実験的に確認した。現在論文を作成中である。

视觉系统根据来自视网膜的输入信号来估计外部世界的状态。早期的视觉信息处理是基于视网膜坐标位置进行的。然而，由于视网膜图像与外界之间的关系由于观察者自身的运动（例如眼球运动）而发生偏差，因此仅使用基于视网膜位置的信号处理很难准确地估计外界。本研究的目的是阐明视觉系统将基于视网膜坐标系的处理转换为基于环境坐标系的非视网膜处理的机制。阐明利用眼动信息的非视网膜信息处理机制对于理解视觉系统如何将视网膜输入转换为正常视觉非常重要。今年开展的主要研究工作如下。 (1)关于由于运动而出现位置偏移的现象，这种现象不是由视网膜坐标系或环境坐标系中的运动决定的，而主要是由包络线与包络线之间的相对速度本身引起的该论文发表在《视觉杂志》上。 (2) 视觉系统必须根据来自视网膜的输入信号（运动对应）确定发生了什么移动以及外部世界的位置。由于该决策是一个所谓的病态问题，无法唯一确定解决方案，因此视觉系统通过设置各种约束来解决歧义。最重要的限制之一是选择在视网膜上移动的最短距离（接近度）。另一方面，众所周知，在快速眼球运动期间，视网膜位置和感知位置并不匹配。作者发现，接近度是基于快速眼球运动扭曲的空间的接近度，今年我们已经证明，这种效应不是眼球运动本身的伪影，而是伴随眼球运动的其他图像变化是次要效应。接下来，我们通过实验证实了两件事不会造成这种影响。目前正在撰写一篇论文。