pooneilの脳科学論文コメント

■ 頭頂皮質で三次元の形状に反応するところ

Neuron。"Anterior Regions of Monkey Parietal Cortex Process Visual 3D Shape"。Guy A. Orbanのグループによるmonkey fMRIのstudyなのですが、もはやactivationの図がsliceで表示されているものがなくて、ぜんぶunfoldedになってます。IPSのどっちにactivation出てるかとかかなりシビアな気がするけど大丈夫なんでしょうか。
ともあれ実験のまとめ。実験1で、3D shapeで反応して、単なる出っぱった平面では反応しないところがAIP、どっちでも活動するのがCIP、それからLIPも。このLIPの活動とかはたんなるスムージングの効果ではないのでしょうか。実験2では、3Dのcurvatureとかorientationとか三次元のsurfaceに対する応答を見て、これはAIP。CIPは無し。実験3では、2D shapeの提示で、gray scaleの図とline drawingの図とで反応がちがうのがAIPとLIP、コントロールのスクランブル図形よりも応答が大きいのがCIP、ということでした。
さて、これはこれまでのsingle-unitの結果とどのくらいconsistentなのか、という疑問ですが、AIPが三次元図形に反応する、というのは村田哲さんのJNP 2000 "Selectivity for the shape, size, and orientation of objects for grasping in neurons of monkey parietal area AIP."など(1996 JNPに対応する日本語による解説が「三次元図形記憶の神経機構」にあります)でも詳しく調べられています。こちらの仕事はたんなるvisionではなくて、graspingとの関わりに注目したものです。Michael ArbibがAIPをアフォーダンスが抽出される場所である、というようなモデル(Neural Network 1998 "Modeling parietal–premotor interactions in primate control of grasping")を立てていますが、これにconsistentなストーリーと言えましょう。
いっぽうでCIPのほうは筒井健一郎さんのScience 2002 "Neural correlates for perception of 3D surface orientation from texture gradient"が有名で、日本語による解説のタイトルにあるとおり、「テクスチャーの勾配から3次元的な面の傾きを知覚するための神経機構」であると考えられています。(なお、このdepth from textureというのの元ネタのひとつはギブソンですので、アフォーダンスとかミラーニューロンとかとも併せて、このグループがいかにecologicalなアプローチを志向しているかがよくわかります。) 一方で、CIPはdisparityで定義されるような平面の傾きに関しても応答することがわかっております(JNP 2001 "Integration of Perspective and Disparity Cues in Surface-Orientation-Selective Neurons of Area CIP")。こちらのほうは平面ではありますけど、Orbanの実験2でのdisparityでdefineされた3D 曲面ではAIPのみ活動して、CIPはactivationが見られないというのはどうもconsistentではないように感じます。
ともあれ、CIPおよびITからの入力でAIPの3D shapeへのselectivityができる、というのが基本的な流れのようです。(たとえば、Neuroscience Research 2005のレビュー"Neural mechanisms of three-dimensional vision"など。)
さらにこの情報の流れは3D objectをgraspする過程の一部として捉えられ、CIP-AIPと形成された3D shapeに対する情報がF5のgrasping neuronに送られて、さらにそれがefference copyとしてAIPに帰ってくる、というストーリーが描かれています(日本語での解説が「手操作運動のための物体と手の脳内表現」 PDF)。このへんについてはアフォーダンスと内部モデルとefference copy、なんてお題でこのサイトでも一時期盛んに採りあげました。
どちらかというとOrban論文をネタに日大グループの仕事を復習してみた、というテイストになりましたが。それではまた。明日は岡崎は花火大会です。