| 講演名 | 2011-03-07 プラッド錯視を引き起こす視覚神経ネットワークの数理モデル 紅林 大地, 紅林 広亮, 宮下 真信, 田中 繁, |
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| 抄録(和) | プラッド錯視現象ではコントラストに依存して2通りの知覚を生成する.ひとつはコンポーネント知覚と呼ばれ,2つの独立した方向に運動する格子を知覚する現象であり,もうひとつはパターン知覚と呼ばれ,2つの格子の交点がそれぞれの格子の速度のベクトル和の方向に運動しているように知覚する.また,コンポーネント知覚は格子の交点のコントラストが低い場合に優位に誘導され,パターン知覚はコントラストが高い場合に優位に誘導される.従来,プラッド錯視は高次視覚野において初めて生成されると考えられていたが,我々はコンポーネント-パターンの交替が第一次視覚野においても誘導される可能性を理論的に示すために,神経ネットワークの自己組織化モデルによって得られた網膜-LGN-視覚野経路にFitzHugh-Nagumo神経細胞モデルを適用し,モデル網膜上にプラッド刺激を提示したときの応答特性を調べた.その結果,皮質内相互作用が強い場合には,低コントラストではコンポーネントに応答する細胞活動がパターンに応答する細胞活動よりも高かった.また,高コントラストではコンポーネントに応答する細胞活動が低下し,パターンに応答する細胞活動が優位に上昇した.一方,皮質内相互作用が弱い場合には,コントラストの上昇とともにコンポーネントに応答する細胞活動もパターンに応答する細胞活動も同じレベルから単調に増加し,コンポーネント-パターンの交替はみられなかった.このことから,皮質内相互作用が細胞活動を調節することによってコンポーネント-パターンの交替が誘導されることが示された. |
| 抄録(英) | The plaid stimulation generates two distinct visual percepts: one is an independent motion of two gratings (component motion); and the other is a coherent motion of the gratings in the direction of a resultant velocity vector of the gratings (pattern motion). Also, pattern motion is predominantly perceived when the contrast of junctions of the gratings is high, whereas component motion is predominantly perceived when the contrast of the junctions is low. Thus far, the plaid illusion is generated in the higher visual cortex rather than the early visual cortex. In this study, to reveal the possible involvement of the primary visual cortex in the perceptual transition from component motion to pattern motion with the stimulus contrast, we performed simulation of a neural network composed of FitzHugh-Nagumo neuron models, whose retina-LGN-visual cortex afferent connections were determined by our self-organization model, and examined neuronal response properties to plaid stimuli. When the intracortical interaction is strong, neuronal activities in response to component motion were larger than those in response to pattern motion for low contrast conditions, and neuronal activities in response to pattern motion were predominantly larger than those in response to component motion with contrast-dependent reduction for high contrast conditions. On the other hand, when the intracortical interaction was weak, both types of neuronal activities monotonically increased from the same level with contrast elevation, and the component-pattern transition in neuronal activity was not observed. These results indicate that the component-pattern transition is induced by the regulation of neuronal activities by the intracortical interaction. |
| キーワード(和) | 第一次視覚野 / 方向選択性 / 単純型細胞 / ゲシュタルト錯視 |
| キーワード(英) | primary visual cortex / direction selectivity / Simple cell / Gestalt Illusion |
| 資料番号 | NC2010-128 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC |
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| 開催期間 | 2011/2/28(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Neurocomputing (NC) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | プラッド錯視を引き起こす視覚神経ネットワークの数理モデル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A mathematical model of a visual cortical network for the generation of plaid illusion |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 第一次視覚野 / primary visual cortex |
| キーワード(2)（和/英） | 方向選択性 / direction selectivity |
| キーワード(3)（和/英） | 単純型細胞 / Simple cell |
| キーワード(4)（和/英） | ゲシュタルト錯視 / Gestalt Illusion |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 紅林 大地 / Daichi KUREBAYASHI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 沼津工業高等専門学校 Numazu National College of Technology |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 紅林 広亮 / kousuke KUREBAYASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 沼津工業高等専門学校 Numazu National College of Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 宮下 真信 / Masanobu MIYASHITA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 沼津工業高等専門学校 Numazu National College of Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 田中 繁 / Shigeru TANAKA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 電気通信大学 The University of Electro-Communications |
| 発表年月日 | 2011-03-07 |
| 資料番号 | NC2010-128 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | 461 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |