３次元世界の「どこ」に「何」があるかを統括的に解釈する脳の視覚認知機構の解明

様々な情報を扱うことができる脳がそれらの情報をどう分離、統合して高度な認知処理を実現できるかは未だに謎が多い。例えば、複数カテゴリの物体が混在する三次元空間内 に「何がどこにあるか」を統括的に把握するために、大脳皮質内で奥行情報と意味カテゴリ情報をどのように分離、統合して認知処理を実現しているのかは、２つの視覚処理経路が位置情報と意味情報の機能分担を行っているという従来の仮説では説明がつかない。また、この謎を解明することで、３次元空間内の位置・意味情報を脳から読み出して意思伝達する未来のコミュニケーションの基礎となる。本研究の遂行に関して、奥行き知覚の処理に関わる脳部位と意味カテゴリ知覚の処理に関わる脳部位の機能局在と、二つの処理を統合する脳部位を可視化し明らかにするために(1) 深層学習を用いた人工脳モデルの作成と(2) 汎用性・技術的難易度の高い視覚刺激・fMRI脳活動計測データの取得(3) 得られたデータを解析することによる仮説検証のステップのうち、(1)と(2)、および(3)の一部を行った。汎用性かつ技術的難易度の高い視覚刺激・fMRI脳活動計測データの取得に成功した点では、進展があった。データ取得に関する進展は、当人が作成した3次元環境シミュレータによる自然刺激かつ両眼視差含む広視野視覚刺激と、共同研究者が特許を保有する広視野刺激提示装置を組み合わせることにより、自然刺激下かつ両眼視差ありかつ広視野という３条件を満たすことにより実現した成果である。これら３条件がそろったデータは新規性および汎用性が高いため、単体でも学術成果となり得る。得られたデータから仮説の検証や、科学的知見を導くまでには到達しておらず、今後のさらなる改善およびデータ解析や議論を要する。

様々な情報を扱うことができる脳がそれらの情報をどう分離、統合して高度な認知処理を実現できるかは未だに謎が多い。例えば、複数カテゴリの物体が混在する三次元空間内 に「何がどこにあるか」を統括的に把握するために、大脳皮質内で奥行情報と意味カテゴリ情報をどのように分離、統合して認知処理を実現しているのかは、２つの視覚処理経路が位置情報と意味情報の機能分担を行っているという従来の仮説では説明がつかない。また、この謎を解明することで、３次元空間内の位置・意味情報を脳から読み出して意思伝達する未来のコミュニケーションの基礎となる。本研究の遂行に関して、奥行き知覚の処理に関わる脳部位と意味カテゴリ知覚の処理に関わる脳部位の機能局在と、二つの処理を統合する脳部位を可視化し明らかにするために(1) 深層学習を用いた人工脳モデルの作成と(2) 汎用性・技術的難易度の高い視覚刺激・fMRI脳活動計測データの取得(3) 得られたデータを解析することによる仮説検証のステップのうち、(1)と(2)、および(3)の一部を行った。汎用性かつ技術的難易度の高い視覚刺激・fMRI脳活動計測データの取得に成功した点では、進展があった。データ取得に関する進展は、当人が作成した3次元環境シミュレータによる自然刺激かつ両眼視差含む広視野視覚刺激と、共同研究者が特許を保有する広視野刺激提示装置を組み合わせることにより、自然刺激下かつ両眼視差ありかつ広視野という３条件を満たすことにより実現した成果である。これら３条件がそろったデータは新規性および汎用性が高いため、単体でも学術成果となり得る。得られたデータから仮説の検証や、科学的知見を導くまでには到達しておらず、今後のさらなる改善およびデータ解析や議論を要する。