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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2010-07-27 16:40 ［招待講演］コントラスト空間分布を効率よく伝える機構としてのV1野高次受容野構造 ○田中宏喜（阪大）  NC2010-41 |
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| 抄録 | （和） | 外界の情報が脳内でどのように表現されているのかを理解することは，システム神経科学の大きな目的である． 形，動き，奥行きなどを知覚するための最も強力な手がかりとなる画像の輝度分布は，脳視覚情報処理の第一段階において，ガボール関数で近似される局所のサイン波成分に分解されることで，効率よく表現されている．一方で，画像のコントラスト成分だけを利用しても，このような知覚は十分可能である．したがって，コントラストの空間分布もまた，ガボール様関数に基づく効率的な分解表現が行われている可能性が考えられる．われわれは今回，このようなコントラストの分解表現が，脳情報処理の初期段階で行われている可能性を検討した．第一次視覚野の多くの細胞は，古典的受容野の周囲に抑制領域をもつ，このような細胞は，最適なサイン波の高コントラスト領域が古典的受容野に，低コントラスト領域が周辺領域にマッチするときに最もよく応答する．したがって，２つの領域は，コントラスト成分を分解表現するための基底関数として振舞う高次の空間受容野と捉えることができる．われわれは振幅変調グレーティング刺激を用いて、古典的受容野と周辺領域の全体をマップ化する新しい手法を考案し，これをネコ第一次視覚野に適用した(1)．調べた細胞の多くは，古典的受容野と周辺領域が同じ向きに伸びたガボール型の高次受容野構造を示した．２つの領域が伸びる向きやサイズは細胞により異なっていた．以上の結果から、第一次視覚野の細胞群全体により，コントラストの空間分布が，さまざまな方位や空間周波数のガボール様成分に分解されて，効率よく情報伝達されていることが示唆された． |
| （英） | Understanding cortical representation of the external world is one of primary goals of systems neuroscience. At the initial stage of cortical visual processing, luminance distribution of images, which provides us with the strongest cues for shape, motion and depth perception, is efficiently coded based on its decomposition into local sinusoidal components approximated by Gabor functions. On the other hand, such perception is also possible with the contrast components of the images alone. Therefore, there is a possibility that spatial distribution of the contrast may also be efficiently represented based on its decomposition into Gabor-like features. In this study we examined whether such representation for contrast is conducted at the early stage of cortical processing. Many neurons in the primary visual cortex have suppressive surround regions outside the excitatory classical receptive fields (CRFs). These neurons show the strongest response when higher contrast region of an optimal sinusoid matches the CRF region and its lower contrast region matches the surround region. Therefore the two regions can be viewed as a high-order receptive field that acts as a basis function for the decomposition of contrast distribution. We developed a new method to map the CRF and suppressive surround regions using amplitude modulated gratings and applied it to the cat primary visual cortex (1). We found that the majority of neurons we examined had the CRF and suppressive surround regions that are elongated in a parallel manner like Gabor functions. The orientation of elongation and the width of the two regions widely varied across cells. The results indicate that activities of a population of neurons with surround suppression in V1 allow an efficient decomposition coding of contrast distribution of images. | |
| キーワード | （和） | 画像表現 / 高次受容野 / コントラスト / 第一次視覚野(V1野) / ガボール関数 / / / |
| （英） | Image representation / High-order receptive field / Contrast / Primary visual cortex (V1) / Gabor function / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 110, no. 149, NC2010-41, pp. 65-66, 2010年7月. | |
| 資料番号 | NC2010-41 | |
| 発行日 | 2010-07-20 (NC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2010-41 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
| 開催期間 | 2010-07-27 - 2010-07-27 |
| 開催地（和） | 京都大学 |
| 開催地（英） | Kyoto University |
| テーマ（和） | 脳活動の計測と解析，一般 |
| テーマ（英） | Recording and analysis of neuronal activity, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2010-07-NC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | コントラスト空間分布を効率よく伝える機構としてのV1野高次受容野構造 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | High-order receptive fields of V1 neurons as mechanisms to achieve efficient coding of contrast distribution |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 画像表現 / Image representation |
| キーワード(2)（和/英） | 高次受容野 / High-order receptive field |
| キーワード(3)（和/英） | コントラスト / Contrast |
| キーワード(4)（和/英） | 第一次視覚野(V1野) / Primary visual cortex (V1) |
| キーワード(5)（和/英） | ガボール関数 / Gabor function |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 田中 宏喜 / Hiroki Tanaka / タナカ ヒロキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2010-07-27 16:40:00 |
| 発表時間 | 50分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2010-41 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | no.149 |
| ページ範囲 | pp.65-66 |
| ページ数 | 2 |
| 発行日 | 2010-07-20 (NC) |
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