視覚的注意が作用する物体領域認識アルゴリズム研究―注意による神経細胞同期変化―

视觉注意力影响的物体区域识别算法研究 - 注意力引起的神经元同步变化 -

• 批准号: 09J02583
• 负责人: 我妻 伸彦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J02583/
• 关键词: 空間的注意; 特徴に基づく注意; 同期; 層構造局所回路モデル; 計算論的モデル; 視知覚; 視覚的注意; 視覚情報処理; 層構造マイクロサーキットモデル; マイクロサーキットモデル

視覚情報処理における神経細胞の同期が果たす役割を検討するため、bottom-up的な視覚情報とtop-down的な視覚的注意が作用する詳細な初期視覚野の層構造局所回路モデルを構築した。さらに、局所回路モデルを生理学的知見に基づくネットワーク間結合を実装した初期視覚野の計算論的モデルへと拡張し、その情報処理メカニズムを検証した。目に投影された視覚情報は、網膜から初期視覚野へと伝達される。視覚野では、視覚情報のようなbottom-up的情報と視覚的注意に代表されるtop-down的情報が統合的に処理される。特に、top-down的情報は視覚野の情報処理に重要な変調を引き起こす事が知られている。さらに、注意は物体を構成する「特徴」と位置情報の「空間」にそれぞれ異なる皮質経路を通して作用することが近年の研究から明らかになった。本年度の研究では、これら2種類のtop-down的注意の皮質内表現を考察し、層構造局所回路モデルに実装した。2つの独立したtop-down情報を提案モデルに与え、反応や処理メカニズム、そして情報統合に重要な役割を果たすと考えられる神経細胞間の同期について観測・考察した。これら2種類の注意は、初期視覚野の皮質局所回路モデルの反応を強調するだけでなく、神経細胞のリズムをも変調させた。これらの変調は、「特徴」と「空間」という異なる情報が、比較的初期視覚野で統合される可能性を呈示する点で重要である。さらに、提案モデルにおける出力に相当する反応は、単一の細胞と細胞集団のレベルで観測された特徴・空間注意の違いを良く再現した。これは、実際の視覚皮質がモデルと同様の構造を持つ可能性を示す。加えて、外部ノイズ下の反応特性はヒトの知覚に対する注意の作用を良く説明した。この一致は、視覚野における情報処理が生体の視知覚へとどのように反映されるかという問題に重要な示唆を与えている。

Visual information processing in the brain cells of the same time, the results of the cut, the bottom-up visual information, the top-down visual attention, the role of detailed early visual field structure, the structure of the loop In addition, the basic knowledge of physiology, the basic knowledge of physiology, the The visual information of the eye projection is reflected in the initial visual field. Visual field, visual information, bottom-up information, visual attention, top-down information, integrated processing Special, top-down information is important for information processing in the field. In recent years, there have been studies on the structure of objects, the characteristics of objects, the spatial characteristics of objects, and the interaction of cortical circuits. This year's study examined the cortical performance of two types of top-down attention, namely, the structure of local circuits. 2. The independent top-down information is proposed to be integrated into the system, and the information is integrated into the system. These two types of attention, early visual field cortical circuitry, and neuronal circuitry are emphasized. "Characteristics,""Space,""Differences,""Information,""Comparison,""Initial Vision,""Possibility,""Presentation," and "Importance." In addition, the proposed method of cell aggregation can be used to detect the characteristics of cell aggregation. This is an indication of the possibility that the visual cortex is similar to the structure. The anti-reflection characteristics of the additive and external components are well explained. This information processing system is based on the information processing system of the living body.

项目成果

Roles of early vision for the dynamics of border-ownership selective cells

早期视觉对边界所有权选择性细胞动态的作用

• 发表时间: 2010
• 作者: N. Wagatsuma;T. Mishima;T. Fukai and K. Sakai
• 通讯作者: T. Fukai and K. Sakai

初期視覚に起因するBorder-Ownership決定のダイナミクス

早期愿景产生的边界所有权决策动态

• 发表时间: 2009
• 作者: 我妻伸彦;ら
• 通讯作者: ら

Roles of Early Vision for the Dynamics of Border-Ownership Selective Neurons

早期视觉对边界所有权选择性神经元动态的作用

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proceedings of International Conference on Neural Information Processing (ICONIP) 2010, Lecture Notes in Computer Science
• 作者: Aou S;Watanabe Y;Masuda A;Hasegawa K;Kawasaki T;Kumei Y;N. Wagatsuma and K. Sakai
• 通讯作者: N. Wagatsuma and K. Sakai

A multi-layered microcircuit model of the visual cortex for selective attention

用于选择性注意的视觉皮层多层微电路模型

• 发表时间: 2010
• 作者: Nobuhiko Wagatsuma;Tobias C.Potjans;Markus Diesmann;Tomoki Fukai
• 通讯作者: Tomoki Fukai

Layer-dependent attentional modulation in a model visual cortical microcircuit

模型视觉皮层微电路中的层依赖注意力调制

• 发表时间: 2010
• 作者: 我妻伸彦;ら
• 通讯作者: ら