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2013年10月25日 (金)

高度な物体認識を担う新たな脳の構造を発見

2013年10月22日
独立行政法人理化学研究所プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 理化学研究所は、高次視覚野[1]では、
物体のさまざまな図形特徴を処理する
小さな細胞の塊(コラム[2])が集まって、
物体をカテゴリー別に処理する大きな領域
を作っていることを発見しました。
 
 その構造の様子から「モザイク画構造」
と名付けました。
 
 これは、理研脳科学総合研究センター
脳統合機能研究チームの佐藤多加之
テクニカルスタッフ、谷藤学チームリーダー
ら、及び東京大学、南カリフォルニア大学
からなる研究チームの成果です。
 
 私たちは似た物体の違いを見分けること
ができます。
 
 一方で、わずかな違いに囚われず同一の
カテゴリーに属すると認識することも
できます。
 
 例えば、車をその形や色などの違いから
特徴を区別しつつ、車というカテゴリー
の乗り物と認識します。
 
 研究チームは、臨機応変に物体を認識する
メカニズムはどのような脳の構造を基盤
としているのか、その解明に挑みました。
 
 実験では、マカクザル[3]にさまざまな
物体の画像を見せ、それぞれの画像を
見たときの高次視覚野の神経細胞の反応を
計測しました。
 
 その結果、図形特徴を処理するコラムと
呼ばれる構造が集合し、カテゴリーを処理
する領域を構成していることが分かり
ました。
 
 研究チームは今回発見した脳の構造を、
別々の色を持つ小さなピースから構成され
全体として1つの絵になっている
モザイク画になぞらえ、「モザイク画構造」
と名付けました。
 
 今回の成果は、個々の物体の情報を処理
する構造とカテゴリーの情報を処理する
領域が、いかにして脳の限られた領域の中
に効率的に配置されているかを明らかにした
革新的な発見です。
 
 この成果は、医療・介護・福祉などで期待
されている、視覚的に認識した物体を脳の
活動を読み取って推測する技術
「ブレイン・マシン・インターフェース
(BMI)」の開発において、読み取る情報
によって(例えば、車か乗り物か)
どのような空間分解能を持つデバイスが
必要なのか、重要な示唆を与えるものです。
 
 本研究成果は、米国の科学雑誌
『The Journal of Neuroscience』
オンライン版(10月16日付け:
日本時間10月17日)に掲載されました。
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 なるほど。
 
>高次視覚野は、図形特徴を処理する小さな
>コラムとカテゴリーを処理する大きな領域
>という、大きさの異なる2つの機能構造が
>同一平面上に重なりあって存在している
>ことが分かりました。
>発見した脳の構造の様子は、あたかも
>モザイク画のように見えることから、
>研究チームはこの構造を
>「モザイク画構造」と名付けました
 
>今後、今回発見した階層的な
>処理メカニズムに倣うことで、
>より優れたBMIの開発が可能になると
>期待できます。
 
 期待しています。

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