2 Types of Retinal Ganglion Cells

脳科学入門第５回
１．脳が傷ついたら
２．網膜
藤田一郎（教授）
（生命機能研究科・認知脳科学研究室）
２次元画像から３次元世界を復元
Nobuyki Katayama 茅原伸幸
http://www.procreo.jp/labo/labo13.html
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まとめ （その２）
網膜像
特徴抽出
面構造の再構成
拘束条件の利用
記憶情報との
すりあわせ
・ ２度と同じ網膜像は生じない。
・ 記憶にとどめるべき像は
１ショットである場合すらある
・ どうやって、同一ではありえ
ない網膜像と記憶像のすり
あわせをするのか？
物体が何であるかを知る前に
輪郭の種類を特定できるか？
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まとめ （その４）
拘束条件の利用
網膜像
特徴抽出
面構造の再構成
直接比較
「文脈」に依存
能動的注意
上下方向に異方性
記憶情報との
すりあわせ
脳が見る
鬼太郎の目玉おやじはものが見えないはず！
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Part2 脳損傷から視覚を考える
視野欠損
盲視
視覚失認
相貌失認
視覚性運動失行
半側空間無視
視野計
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視野欠損
視野の投射
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盲視 Blindsight
しかく しつにん
視覚失認：ものは見えるけれど
何であるかわからない
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視覚失認患者（D.F.）の模写
Koch, C. (2002) The Quest for Consciousness.
紡錘状回 Fusiform gyrus
Goldstein, E. B. (2002) Sensation and Perception (6th ed)
Zeki, S. (1993) A vision of the Brain.
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そうぼう しつにん
相貌失認：ものは見えても
顔がわからない
ＮＨＫスペシャル「脳と心」より
相貌失認 Prosopagnosia
The little redhood
(Le Petit Chaperon
Rouge)
By Charles Perraut
She is able to navigate
to her grandma’s house
and bring a custard and
a pot of butter, but is
unable to discriminate
her beloved grandma
from a fierce wolf.
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うんどう しっこう
運動失行：何であるかはわかるが
うまく働きかけられない
郵便ポストに手をつっこむ
同じ側の視野
反対側の視野
視覚失認患者（D.F.）の角度判断と
視覚依存性運動
患者D.F.
・カナダ人35才(1991)女
性
・一酸化炭素中毒
・18,19野やparasagittal
occipito-parietal
region,
郵便ポストの口の傾きにあ
基底核に損傷
わせてハガキを傾けること
は難しいが、ハガキを投函
することはできる。
Koch, C. (2002) The Quest for Consciousness.
Goodale MA, Milner AD, Jakoboson LS, Carey DP (1991)
A neurological dissociation between perceiving objects and
grasping them. Nature, 349: 154-156
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物体視経路（腹側経路）と 空間視経路（背側経路）
下側頭葉皮質
後頭頂葉皮質
Ventral Visual Pathway
Dorsal Visual Pathway
脳は役割分担をしている
視覚系は２つの経路に大別できる
物体視経路（側頭葉経路）
ものが何であるかを知る
こわれると視覚失認、相貌失認
空間視経路（頭頂葉経路）
見えているものに働きかける
こわれると運動失行
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患者D.F.における知覚と行動の乖離
患者D.F.
対照
形の弁別ができないのに、
物体をつかませると、長軸
や短軸を選んでつまむ。
Goodale M (1993) Visual pathways supporting
perception and action in the primate cerebral cortex.
Curr Opininon Neurobiol 3: 578-585.
知覚と行動は正常人でも乖離するか？
Ebbinghaus illusion
Titchener Circles illusion
物理的には同じ
知覚的には違う
物理的には違う
知覚的には同じ
Aglioti S, DeSouza JFX, Goodale MA (1995) Curr Biol 5:679Haffeden AM, Goodale MA (1998) J Cognit Neurosci 10:122-
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テスト方法
知覚的にマッチングして見えるには
27-33mmの円盤を使ったときに、平均
2.5mm物理的に大きさを変える必要
があった。
Grasping
“If you think the two disks are the
same size, pick up the one on the left;
if you think they are different in size,
pick up the one on the right” (reverse)
“Pick them up with the index finger and
thumb of your right hand.”
Aglioti S, DeSouza JFX, Goodale MA (1995)
Contrast illusions deceive the eye but not the
hand. Curr Biol 5:679-685.
GoodaleとMilner(1992-現在)の主張
１．知覚（Perception）と行動（Action）は乖離する。
２．霊長類視覚経路後半部の新しい捉え方
腹側視覚経路
背側視覚経路
Ungerleider & Mishkin
(cf. Olson)
対象が何か
対象はどこか
WHAT?
WHERE?
Goodale & Milner
対象が何か
WHAT?
PERCEPTION
対象にどう働きかけるか
HOW?
ACTION
Ungerleider LG, Mishkin M (1982) In “Analysis of Visual Behavior” (Ingle D et al., eds) pp263-299, MIT press.
Goodale MA, Milner AD (1992) Trends Neurosci., 15:20-25.
Milner AD, Goodale MA (1995) The Visual Brain in Action. Oxford Psychology Series 27
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サル視覚経路の
詳細（１９９１版）
Dorsal
pathway
Ventral
pathway
半側空間無視
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半側空間無視
Posner, M.I., Raichle, M.E. (2002) Images of Mind.
半側空間無視
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心の中でも半側空間を無視
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全体への注意、部分への注意
Woodprint by Yoshifuji Utagawa
(late Edo era)
Woodprint by Kuniyoshi Utagawa
(late Edo era)
部分の知覚、全体の知覚
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Hubel, D.H. (1988) Eye, Brain and Vision.
Hubel, D.H. (1988) Eye, Brain and Vision.
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錐体細胞（cone）とかん体細胞（rod）の網膜内分布
Rodieck, R.W. (1998) The First Steps in Seeing.
よめるかよめるかよめるか
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１．網膜において３次元外界世界は
空間的に２次元の画像になっている。
実世界
３次元
網膜像
２次元
知覚
３次元
２．世界は位置関係を保存して、網膜に
投影されている（左右上下さかさまに）。
視野地図は自動的にできている。
David Williams (Rochester)
The Limits of Human Vision
The blur caused by abberation limits the human visual acuity.
Adaptive optics remedies this abberation.
Vision science and Astronomy
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L/M ratio varies across subjects
Austine Rooda (U. Houston)
Roorda, A. Williams, D.R. (1999) "The arrangement of
the three cone classes in the living human eye", Nature
397: 520-522
Roorda, A., Metha, A., Lennie, P., Williams, D.R.,
“Packing Arrangement of the Three Cone Classes in the
Primate Retina” Vision Research, 41(12) 1291-1306
(2001).
Hubel, D.H. (1988) Eye, Brain and Vision.
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2 Types of Retinal Ganglion Cells
Midget cells
Parvo cells
a cells
小細胞
Magno cells
b cells
大細胞
Parasol
cells
Koch, C. (2002) The Quest for Consciousness.
Watanabe, M., Rodieck, R.W. (1989) J. Comp. Neurol., 289:434-454.
Magno cell
光を受ける領域（受容野）が広い 空間精度悪い
反応は一過的
時間精度高い
Parvo cell
光を受ける領域（受容野）が狭い空間精度高い
反応は持続的
時間精度低い
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神経節細胞の受容野（Receptive Field)
網膜のまとめ
１．網膜において３次元外界世界は
空間的に２次元の画像になっている。
実世界
３次元
網膜像
２次元
知覚
３次元
２．世界は位置関係を保存して、網膜に
投影されている（左右上下さかさまに）。
視野地図は自動的にできている。
３．視覚情報の並列処理は網膜ですでに始まっている。
 M経路（Magnocellular pathway）
P経路（Parvocellular pathway）
4. 神経節細胞の受容野の構造は同心円タイプ。
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