脳機能計測法による質感の視覚記憶メカニズムの解明

利用脑功能测量方法阐明纹理的视觉记忆机制

基本信息

批准号：
18J22547
负责人：
藤道宗人
金额：
$ 1.79万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22547/
关键词：
粗さ視覚性ワーキングメモリ fMRI 多感覚処理視覚記憶質感

项目摘要

本研究の目的は、fMRIを用いてヒトの質感の視覚記憶メカニズムを解明することである。本年度はコロナ禍でfMRI実験を進めることはできなかったため、以下の解析と論文発表を行った。視覚的干渉が粗さの視覚記憶に関わる神経基盤に及ぼす影響を検証した。実験は物体の粗さを記憶する課題であり、保持期間中に視覚的干渉を継時呈示した。行動データを確認したところ、視覚的干渉の有無によらず参加者は正確に粗さを記憶できていることが確認された。次に腹側高次視覚野と頭頂間溝の脳活動に対してマルチボクセルパターン解析（MVPA）を適用した結果、視覚的干渉が呈示された条件でのみ、腹側高次視覚野の寄与が確認された。ところが、視覚的干渉が呈示された条件における頭頂間溝、視覚的干渉なし条件における腹側高次視覚野および頭頂間溝の関与は見られなかった。このように行動データとMVPAデータの間に乖離が見られたが、この結果は本課題の複雑さに起因するものと考えられた。そこで全脳に対してMVPAを行い、データ駆動的に課題に関与する脳領域を探索するサーチライトMVPAを適用した。その結果、視覚的干渉なし条件では多感覚処理に関わる領域、視覚的干渉あり条件では腹側高次視覚野周辺にクラスタが形成された。この結果から、視覚的干渉がランダムに呈示されるような状況下では、視覚情報から喚起される触覚的な処理に重みづけることで質感の視覚情報を記憶している可能性が示唆された。これまで行ってきた研究を論文として刊行した。照明変化に対して頑健な粗さの視覚記憶の神経基盤に関する論文をExperimental Brain Research、光沢感や粗さの視覚記憶に寄与する腹側高次視覚野と頭頂間溝の機能差に関する論文をNeuroReport、そして上述した視覚的干渉の影響に関する論文をNeuroscience Lettersでそれぞれ刊行した。

本研究的目的是利用功能磁共振成像阐明人体纹理的视觉记忆机制。由于今年由于冠状病毒大流行，我们无法进行功能磁共振成像实验，因此我们进行了以下分析和论文展示。我们研究了视觉干扰对粗糙度视觉记忆神经基础的影响。该实验涉及记住物体的粗糙度，并且在保留期间随着时间的推移呈现视觉干扰。当我们检查行为数据时，我们确认参与者能够准确地记住粗糙度，无论是否存在视觉干扰。接下来，我们将多体素模式分析（MVPA）应用于腹侧高级视觉皮层和顶内沟的大脑活动，发现只有在存在视觉干扰的条件下，腹侧高级视觉皮层的贡献才显着。然而，在存在视觉干扰的情况下，没有观察到顶内沟的受累，而在没有视觉干扰的情况下，在腹侧较高视觉皮层和顶内沟中没有观察到受累。尽管行为数据和 MVPA 数据之间存在差异，但这一结果被认为是由于该任务的复杂性造成的。因此，我们对整个大脑进行了MVPA，并应用探照灯MVPA，以数据驱动的方式搜索参与任务的大脑区域。结果，在没有视觉干扰的情况下，在涉及多感觉处理的区域周围形成簇，在有视觉干扰的情况下，在腹侧较高视觉皮层周围形成簇。这些结果表明，在随机呈现视觉干扰的情况下，可以通过对视觉信息引起的触觉处理进行加权来记住有关纹理的视觉信息。到目前为止，我所做的研究已作为论文发表。一篇关于粗糙度视觉记忆的神经基础的论文对光照变化具有鲁棒性，该论文将发表在《实验大脑研究》上，以及一篇关于腹侧较高视觉皮层和顶内沟之间的功能差异的论文，这些差异有助于光泽度和视觉记忆。粗糙度将发表在 NeuroReport 上，并在 Neuroscience Letters 上发表上面提到的视觉干扰影响的论文。