認知座標の変換過程(序論)

藤田一郎

第25回日本神経科学大会プログラム・抄録集p107

平成14年7月7日〜9日 東京ビッグサイト

脳が処理対象としている情報(たとえば対象物の位置、物体の構造や色、腕の軌道など)を、神経細胞の活動はどのような情報空間(座標系)で取り扱い表現しているのか。感覚上皮において受容される情報を表現する座標系は一般に明確であり、そこを出発として、最終的に行動や知覚・認知にいたる過程にどのような座標系の変換が要求されるのかの見とおしを持つことは脳機能のシステム解析に重要な切り口を与える。たとえば、われわれの視線は一瞬たりともじっとしてはおらず、静止物体であろうとも、眼が動くたびに網膜上の異なった部分を刺激する。にもかかわらず、われわれが知覚する世界は安定しており、個々の物体は空間の中でじっとしているように知覚される。視覚系がすべて網膜部位再現座標系で成り立っていればこのような知覚は得られないはずであり、視覚系のどこかで、網膜上のどの位置が興奮したかを示す座標系から自身の頭や体を基準とした空間座標系への変換がなされているはずである。このような考察から、想定される座標を構成するために個々の細胞が担わなくてはならない情報内容が特定され、細胞活動のどの側面がその情報内容を表現されているか、すなわち情報の符号化と表現、さらには、座標変換に要求されているアルゴリズムを正しく探求することができる。本シンポジウムでは、上記の視点を前面に押し出した研究の戦略、成果、今後の課題を議論する。

Information coordinate systems in cognitive processes

第25回日本神経科学会

Information processed by the brain is defined on a multidimensional reference or coordinate system.  In general, the coordinate system for information received at the sensory epithelium is obvious: e.g., acoustic information received at the inner ear can fully be defined by sound frequency spectrum, intensity and phase in each frequency band, and binaural disparity of these parameters.  Processing at the following stages in the brain then transforms signals to make information that is implicit in the input explicit in the output.  Neural representation of information thus eventually becomes a useful and efficient form for perception, recognition and behavior.  The coordinate systems for the processing stages after the sensory periphery are not necessarily evident, and require theoretical and experimental investigation to be understood.  A major task in cognitive neuroscience is to define the coordinate system for each processing stage and clarify how the transformation from one coordinate system to another occurs.


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