運動視及び両眼視における透明面知覚機序の基礎的研究

人の持つ透明面知覚機能がどのようなメカニズムで実現されているのかという問題は,脳の視覚情報処理を明らかにする上で本質的に重要である.本研究は,運動視及び両眼視モジュールに焦点を絞り,その細胞集団(ポピュレーション)の符号化特性を数理的に明らかにするとともに,対応する心理物理学実験を実施することで,透明面知覚の機序の解明を目指したものである.本年度は,大きく分けて二つの研究を平行して進めた.1.多重表面検出におけるニューロン間相互作用異なる特徴選択性を持つニューロン間には様々な相互作用が存在し,透明面知覚への寄与も示唆されている.本研究では,様々な運動刺激における透明面知覚精度を心理物理学的に測定し,この精度特性を説明する数理モデルを構築した.この結果,透明面知覚精度はニューロン間の正規化メカニズムの影響を受けること,および検出された多重運動の統合機構は二種類存在し,大域統合は単純なプーリングで実現されるが,局所統合はエネルギーモデルで近似される非線形応答特性の影響を受けることを明らかにした.2.両眼視における多重表面分離方略両眼視における透明面知覚機構はほとんど明らかになっていない.本研究では,ハイブリッド符号化を行う両眼性細胞を用いるとポピュレーション応答の全体形状から透明面を検出でき,人の知覚特性と合致することを示した.またこのモデルから,ローパスフィルタをかけた刺激ではattraction/repulsion effectが増大すること,及び同一ドットパターンを重畳した刺激では対応ドットのコントラスト反転率により知覚が変化することが示唆される.これらに対応した心理実験も行い,モデル予想が人の知覚でも生じることを明らかにした.

人の持つ透明面知覚機能がどのようなメカニズムで実現されているのかという問題は,脳の視覚情報処理を明らかにする上で本質的に重要である.本研究は,運動視及び両眼視モジュールに焦点を絞り,その細胞集団(ポピュレーション)の符号化特性を数理的に明らかにするとともに,対応する心理物理学実験を実施することで,透明面知覚の機序の解明を目指したものである.本年度は,大きく分けて二つの研究を平行して進めた.1.多重表面検出におけるニューロン間相互作用異なる特徴選択性を持つニューロン間には様々な相互作用が存在し,透明面知覚への寄与も示唆されている.本研究では,様々な運動刺激における透明面知覚精度を心理物理学的に測定し,この精度特性を説明する数理モデルを構築した.この結果,透明面知覚精度はニューロン間の正規化メカニズムの影響を受けること,および検出された多重運動の統合機構は二種類存在し,大域統合は単純なプーリングで実現されるが,局所統合はエネルギーモデルで近似される非線形応答特性の影響を受けることを明らかにした.2.両眼視における多重表面分離方略両眼視における透明面知覚機構はほとんど明らかになっていない.本研究では,ハイブリッド符号化を行う両眼性細胞を用いるとポピュレーション応答の全体形状から透明面を検出でき,人の知覚特性と合致することを示した.またこのモデルから,ローパスフィルタをかけた刺激ではattraction/repulsion effectが増大すること,及び同一ドットパターンを重畳した刺激では対応ドットのコントラスト反転率により知覚が変化することが示唆される.これらに対応した心理実験も行い,モデル予想が人の知覚でも生じることを明らかにした.