Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

脳 / BMI / デコーディング / 視覚 / 脳波

視覚 / 嗜好 / 情動 / 不快感 / 画像統計量 / 脳

(1) 種々の時空間周波数，空間周波数・方位バンド幅をもつ静的・動的なバンドパスノイズ刺激の気持ち悪さを決定づける特徴量を明らかにした研究成果が国際学術誌に公刊された．さらに，新たに色の効果を検討した結果，古典的な色彩調和・色嗜好研究で主張されてきた特定の色相や組み合わせに対する嗜好性は追試できないことを確認するとともに，特定の輝度・色の相関構造が一貫して気持ち悪さを引き起こすことを発見した．(2) 自然表面画像を用いて気持ち悪さ・心地よさの評価データと画像統計量の相関を解析する研究において，PS合成画像を用いて得られた結果から，不快さが低次の画像統計量によりほぼ完全に説明されるのに対して快の評価はそうではないことが明らかになった．(3) 自然表面画像に対する視覚誘発電位と気持ち悪さ・心地よさの評価との関係を分析した結果，不快さに関連する脳波成分が頭頂葉に極めて短い潜時で生じること，かつそれが低次の画像統計量に対する応答により説明されることを発見した．(4) DNNを用いて，表面画像に対する視覚誘発電位から表面の主観的な質感評価・材質カテゴリを予測・判別する技術を開発するとともに，表面画像そのものを写真のような画質で復元する技術を開発した．(5) 西洋古典絵画史上における数万の絵画作品の画像を対象に，DNNにおける種々の画像特徴量を分析して，その分布に基づく様式の判別，作品の推定製作年やおよその製作地域に基づく特徴や様式の歴史的・地理的展開の可視化，をおこなった．その結果，伝統的な美術史における分類とのおよその合致を見出す一方で，特定の作家の孤立性など意外な傾向を発見した．

脳 / 視覚 / 意思決定 / 注意 / 知覚 / 知覚的意思決定

系列的にサンプルされた視覚情報に基づくダイナミックな知覚的意思決定のメカニズムを解明するため，以下の実験的・計算論的研究を実施した．(1) 線分要素の方位の平均と分散が時間的に変動しつつ高速に提示される動的なテクスチャ刺激の平均方位をできるだけ早く回答させる実験をおこない，観察者の意思決定を決定づける各時刻の刺激情報を反応時間にロックした心理物理学的逆相関解析により導出した．その結果，反応の400-500 msにおける，100-200 msの範囲における平均方位が意思決定に最大の寄与をもつことが明らかになった．(2) 前記の実験パラダイムをさらに単純化し，空間一次元の動的輝度ノイズ中に緩やかに提示される輝度バーに対するコントラスト検出課題とし，反応にロックした逆相関解析により動的な意思決定を決定づけるClassificaiton Image(CI)を可視化した．その結果，反応の400-500 msをピークとするbiphasicな時空間プロファイルをもつCIが導出された．ただし，CIのプロファイルは反応時間に依存して複雑に変化した．これらの結果は複雑なCIの変動も含めて，古典的な時空間フィルタに近似される知覚過程とドリフト拡散機構に基づく伝統的な意思決定過程で構成される単純な知覚・決定ハイブリッドモデルにより定量的に説明されることが明らかになった．この成果は，国際誌に原著論文として公刊された．これらの成果により，反応時間データのみを対象とした分析(多くの注意研究)や，刺激提示後の反応に基づいた分析(多くの知覚研究)を超えて，現実場面に即した動的な知覚的意思決定のメカニズムを心理物理学的に解析する基盤を確立することができた．

ウナギ / 空間認知 / 学習 / 大脳 / 視覚 / 脳損傷 / 側線器官 / 魚類 / 脳 / 外套 / 海馬 / 回遊 / 大規模回遊 / アロメトリー / 神経機構

ニホンウナギの空間認知を調べる為に、モリス型迷路と類似した装置を開発し、ウナギの空間学習を初めて実験的に明らかにした。次にこの学習が迷路外の視覚手がかりを利用したものであること、大脳損傷が学習した空間記憶を障害するという知見を得た。嗅覚損傷、視覚損傷による遊泳運動の障害も分析した。ウナギ脳の外部形態を調べるための指標を開発し、他の魚種と比較してその特異性を明らかにした。

ウナギは日本人の好む食材であり、我々は古くからこれを賞味してきた。しかし、近年になってウナギ資源の減少が大きな問題になってきた。この問題の解決にはウナギの行動の基盤研究が必須であるが、従来水産学の枠組みで研究がなされており、個体レベルでの実験的研究は行われてこなかった。本研究はウナギの空間行動の初めての実験心理学的研究である。またウナギ脳の研究もこれまで手をつけられなかった領域である。本研究は直接ウナギ保全を目的としたものではないが、その為の基盤的情報を提供するものである。

デコーディング / 視覚 / イメージング / 脳 / 注意 / 画像復元

本研究では神経細胞集団による感覚情報の表現および、その状況依存的な修飾の解明を目的とした。特に、マウスの大脳皮質視覚野を対象として、集団神経活動での自然画像の表現や視覚弁別課題中の視覚応答を調べた。成果として、マウス一次視覚野においては、個々の細胞が表現する情報が多様であることで、少数の細胞により自然画像の表現が可能になっていることを明らかにした。また、予備実験の結果からマウス視覚野の視覚応答は弁別課題中に修飾を受けることが示唆された。

【研究分担者】
塚本勝巳	東京大学	大学院農学生命科学研究科(農学部)	特任教授	(Kakenデータベース)

【研究協力者】
大木研一	東京大学	大学院医学系研究科	教授
松井鉄平	東京大学	大学院医学系研究科	助教
村上知成	東京大学	大学院医学系研究科	博士研究員
藍原周平	九州大学	大学院医学研究院	大学院生
橋本昂之	東京大学	大学院医学系研究科	大学院生