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サッカードと視覚処理のサイクルとトランジェントの関係について

1時間ぐらいのトークをやってくれと頼まれることがたまにある。たいていそういうときは、その時自分がやってることで一番面白いと思っている研究について話すのだが、イギリスに来てからは自分が少し前にやっていたことを話すようになった。

11月に来てから、3回、人前で自分の研究の話をしたのだけど、毎回同じ話をしていた。準備が楽とかそういうこともあるけれど、自分の気になっているアイデアを正直に話したらどういう反応があるのか知りたかったからあえて同じテーマを選んだ。

日本の心理学評論という雑誌に、自由に自分の研究について書かせてもらえる機会をいただいたので、それを機に、今まで気になっていたそのアイデアを日本語で文章にしてみた。関係ある論文すべてを網羅的にレヴューするには至っていないけれど、おおまかなアイデアを伝えるのに十分な情報は盛り込むことができたと思う。これが原稿のpdf (「心理学評論の原稿.pdf」)。

このレヴューに書いたアイデアというのは、今まで自分が研究していたフラッシュなどのトランジェントが知覚に影響を与える現象やマスキングなどは、眼球運動(とくにサッカード)時にV1あたりの初期視覚野での意識に上っている活動をいったんリセットするのが本質的な機能で、そう考えればかなりの視覚研究の対象となっている現象がまとめて理解できるということだ。

<要旨のコピー>
我々の身の回りの視覚環境において、突然の変化には生物の生存にとって重要な情報が含まれていることが多い。視覚的な動物はそのようなトランジェントと呼ばれる突然の変化によってもたらされる情報を選好的に処理するような仕組みを持っている。本稿では、まず始めにトランジェントによって引き起こされる知覚が変化する現象について概観し、 その後にトランジェントがなぜそのような現象を引き起こすのか理解するため眼球運動の文脈から考察する。トランジェントによって引き起こされる知覚の消滅や変化は、トランジェント呈示直前までに確立されていた知覚をリセットし、新たな知覚の形成を促すことによって引き起こされていると解釈ができる。そのようなリセット機能はサッカードと呼ばれる急速な眼球運動の前後での情報の混合を避けるために有用であると考えられる。実際に、サッカードが生じるたびに網膜のレベルでは、古い刺激が消えて新しい刺激が現れるというトランジェント信号が生じている。このことから、トランジェントによって引き起こされる錯視は、サッカード間での視覚的痕跡(persistence)の継続を断つという本来の機能が根底にあるのではないかと提案する。眼球運動の制御系と視覚処理系はお互いを制限条件として共進化してきた結果、サッカード時に生じるオンセットとオフセットのトランジェントを視覚系はリセットのシグナルとして有効に利用するようになったのだと考えられる。ここでの、眼球運動と視覚処理の相互関係の枠組みは様々な視覚神経科学で知られている現象を統一的に機能的側面から理解するのに役立つであろう。

ある意味、ここで言っていることは常識的なことで当たり前だと思う人もいるかもしれない。そのかわり、今まで自分が新しい実験を考えたりするときには、サッカードとトランジェントの関係は表面に出さないまま、密かに自分の考え方として使っていたと思う。本当は、自分の博士論文のときにイントロかサマリーで書いておきたかったことだけど、他にも書くことがあって、サッカードの話は少ししか触れることができなかった。一応なりにも、自分の考えをまとめて書いたことで、今まで潜在的に使っていた思考の枠組みを他人に説明することができる。日本語でたまには自分の研究について書いてみるのも悪くないな。

ところで、この心理学評論で引用しているMichael LandのAnimal Eyesという本はすごく面白い。
アメリカのアマゾンではどうもJack Pettigrewらしきひとがコメントしている。

Animal Eyes (Oxford Animal Biology Series)BookAnimal Eyes (Oxford Animal Biology Series)


著者:Michael F. Land,Dan-Eric Nilsson

販売元:Oxford University Press, USA
Amazon.co.jpで詳細を確認する

自分が京大の学部生だった頃、マウスの眼球運動をせっせとみていたわけだが、なんか常にVORとかOKRは十分なゲインがでてなくて、全然視野のぶれを保障できてないからこんなもんかとおもっていたけれど、どうも身体の動き全体を含んだ視野の変化を考えればきっとマウスも相当安定した凝視をしているのではないかと、今更ながらに思う。

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コメント

金井、

金井のreview (というより、theoretical paper)を読んだ感想。

今まで金井がやって来たことを、進化論の観点も取り入れて説明しているところが非常に良いアイデアだし、読んでいておもしろかった。

しかし、
1)各論が短いから論理的に飛んでる部分があり、粗い、
2)全体の論旨を各論がどうサポートしているかが不明瞭。
3)他の仮説との関係性、整合性の合わない問題点の指摘、他の現象との関連性についての議論に欠けている

と思った。

具体的には、

何でonset では消えないのに、offset で消えるのかが納得いかない。
Macknik & Livingstone のoffset response についての言及が必要。それに関連して、実際、どれだけfeedbackが安定性を高めているという仮説に根拠があるのかが、もうちょい知りたい。

onset/offset は時間的なエッジで重要な知覚情報だ、という導入部分と、それが物体の消失というイリュージョンを引き起こすってのは、直感的にはつながらない。

onset、offset 、サッカード。これらの関係がイマイチ不明瞭。
サッカードとGFSは、global (large field) transient があるという共通性があるが、onset, offset は非常にlocal。onset と offset の違いはむしろfilling-in/out によるものなんじゃないの? これらのlocal changeとサッカードが似たような状況になるのは、background がuniformな、非常に特殊な時に限られるんじゃないか?


あと、change blindness, flash suppression, CFS、backward masking なんかも関係性をシテキできそう。

全体的に、ぼやけた印象が強いのは、おそらく、他の説との比較がないからだろう。

a)金井の言ってることのどこまでが新しい説で、どこからがそうでないのか、
b)今まで言われていること(change blindness, saccadic suppression, etc)とくらべて、何が新しく説明できて、何ができなくなるか、

これがクリアになれば、だいぶ印象が変わってくる。

でも、この仮説は「金脈」を掘り当ててる可能性あるよな。これを指して、Cavanaghが史上3位の博士論文だ、と言ったんだろうか? VSS、ASSCあたりで、ワークショップやって、そのあとreview 書くか? 

俺は金井ほどこの辺詳しくないから、興味あるが力になれるか分からないけど..チュートリアルやろうか?

投稿: 土谷 | 2008年7月16日 (水) 01時07分

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