視覚系ニユーロンの生理学的特性に基づいた新しい顔表情認知モデルの構築

基于视觉系统生理特征的新型面部表情识别模型构建

• 批准号: 06J09754
• 负责人: 中島 大輔
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09754/
• 关键词: 顔・表情認知; 空間周波数フィルタリング; 大細胞系・小細胞系; 事象関連電立; P1; N170; N270-330; N330-390; 等輝度; 快表情; 機能的MRI; 事象関連電位; 顔認知; 表情認知; 事象関連電位(ERP); 等輝度顔刺激; P100

視覚系のニューロンの特性に基づき、ヒトの大細胞系(粗い形態視)と小細胞系(細かい形態視)をできる限り選択的に刺激できる低空間周波数顔刺激(LSF)と高空間周波数顔刺激(HSF)を画像工学的に作成した。これらを刺激として事象関連電位(ERP)を記録し、顔と表情認知の脳内処理過程を解析した。その結果、潜時約110ms(P1)で顔の全体処理(大細胞系)、潜時170ms(N170)で顔の輪郭や細部情報(小細胞系)を検出することを明らかにした。表情については、まず潜時270-310msで快(喜び)と不快(怒りと恐怖)間の表情弁別が大細胞系により大まかに行われ(N270-310)、引き続いて潜時330-390msにおいてはネガティブ表情同士(怒り対恐怖)の区別が小細胞系によって詳細に行われる(N330-390)ことを示した。さらにP1成分は視覚刺激の輝度やコントラストに鋭敏に影響されるため、等輝度の顔画像刺激を作成した。その結果、等輝度顔刺激ではP1が出現したのに対し、等輝度家画像では検出されなかった。この結果はP1成分が顔刺激に対して頑強性をもっていることを示している。顔の認知にはこれまでN170が重要といわれていたが、それよりも70ms早く輝度情報に依存しない特異的顔処理が行われていることを示した。さらに等輝度刺激特異的なN2成分が記録され、これは顔のコントラスト検出の機能と関連することを提起した。加えてこれまで注目されていなかった快表情の脳内の詳細な賦活部位を確定するためにLSFとHSF喜び表情に対して機能的MRI(fMRI)を記録した。その結果LSF喜び顔に対して扁桃体と左上側頭溝の賦活が明瞭であった。これにより快表情認知では、特に情動の処理に関与する扁桃体と社会的視覚刺激に応答する側頭溝の賦活が、LSF情報によってより賦活されることが分かった。

The characteristics of the visual system include basic and small cell lines (coarse morphological vision) and large cell lines (fine morphological vision). The selection of stimuli includes low spatial frequency stimulation (LSF) and high spatial frequency stimulation (HSF). The internal processing of facial expression recognition is analyzed by event related potential (ERP). Results: Latency approximately 110ms(P1) for whole process (large cell line), Latency 170ms(N170) for whole process (small cell line). The expression ranges from large cell lines to large cell lines (N270 - 310), from large cell lines to large cell lines to large cell lines (N330 -390), from small cell lines to large cell lines (N330 - 390), from small cell lines to large cell lines (N330-390). The P1 component is composed of a visual stimulus, a brightness stimulus, a sensitivity stimulus, and an iso-brightness stimulus. The result is that the color stimulus of equal brightness is not P1, and the color of equal brightness is not P1. The results showed that P1 was the most resistant component. The recognition of color is important for N170, and the 70ms early luminance information is dependent on specific color processing. The N2 component specific to iso-luminance stimuli is recorded, and the functional relationship between the two components is discussed. MRI(fMRI) recording of LSF and HSF features was performed to determine the detailed activation sites in the expression. The results showed that the activation of the left upper sulcus of the tonsils was significantly lower than that of the normal tonsils. The activation of the lateral sulcus and LSF information is related to the processing of special emotion and tonsil and social stimulation.

项目成果

Different perceptual sensitivities for Chernoff's face between children and adults.

儿童和成人对切尔诺夫脸的感知敏感度不同。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Neuroscience Research 60(2)
• 作者: 加藤倫子;橋本修治;簗瀬正伸;小田登,真野暁子;橋村一彦;植田初江;駒村和雄,北村惣一郎;中谷武嗣;Tsurusawa R
• 通讯作者: Tsurusawa R

Effects of spatial frequency on recognition of facial expressions: An ERP study.

空间频率对面部表情识别的影响：一项 ERP 研究。

• 发表时间: 2007
• 作者: Nakashima T;Yamasaki T;Goto Y;Kaneko K;Tobimatsu S
• 通讯作者: Tobimatsu S

快の表情認知における空間周波数の影響

空间频率对愉悦面部表情识别的影响

• 发表时间: 2006
• 作者: 中島大輔;山崎貴男;宮内哲;金子邦彦;後藤純信;飛松省三
• 通讯作者: 飛松省三

誘発電位・事象関連電位を用いた研究-顔や表情認知の脳内処理-.

使用诱发电位和事件相关电位进行研究 - 面部和表情识别的大脑处理。

• 发表时间: 2007
• 期刊: 神経内科 66
• 作者: 齋藤崇子;中島大輔;飛松省三.
• 通讯作者: 飛松省三.

The relationship between retrieval success and task performance during the recognition of meaningless shapes : an event-related near-infrared spectroscopy study.

识别无意义形状期间检索成功与任务绩效之间的关系：与事件相关的近红外光谱研究。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Neuroscience Research 59
• 作者: M. Sanefuji;T. Hoshina;JR. Pipo-Deveza;Y. Ishizaki;M. Sanefuji;Takashi Ichiyama;Masafumi Sanefuji
• 通讯作者: Masafumi Sanefuji