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基礎科学
基礎科学

視聴覚統合における神経伝導時間差の視聴覚統合における神経伝導時間差の反復呈示に応じた補正
反復呈示に応じた補正■ はじめに■ はじめに単一のイベントか単一のイベントから生じた音と光など、ら生じた音と光など、多感覚の情報は、多感覚の情報は、別々の受容器から別々の受容器から入力されるにも関わ入力されるにも関わら ず 、 主観的に はら ず 、 主観的に は単一のイベントとし単一のイベントとして知覚される。このて知覚される。この現象はバインディン現象はバインディング(情報統合)と呼ばグ(情報統合)と呼ばれるが、その脳内機れるが、その脳内機構は明らかでない。
構は明らかでない。
図1に示すように、
図1に示すように、2つの情報は、各々視聴覚の神経伝導2つの情報は、各々 図図1,2,3.
1,2,3. 視聴覚の神経伝導の受容器から入力の受容器から入力 時間差に関するモデルされ、脳内の情報統時間差に関するモデルされ、脳内の情報統合領域で合流すると考えられる。この際，物理的に同時提合領域で合流すると考えられる。この際，物理的に同時提示された音と光は、脳内の情報統合領域に到達するまで示された音と光は、脳内の情報統合領域に到達するまでに，物理時間差および神経伝導時間差という2種類の時に，物理時間差および神経伝導時間差という2種類の時間差を有する。前者は音速と光速の時間差であり、音は間差を有する。前者は音速と光速の時間差であり、音は受容器に到達するのがより遅い。一方、後者は聴覚と視受容器に到達するのがより遅い。一方、後者は聴覚と視覚における神経情報処理の経路が異なることによる時間覚における神経情報処理の経路が異なることによる時間差である。物理時間差を補正するメカニズムの様々な研差である。物理時間差を補正するメカニズムの様々な研究が行われてきたが(Fujisaki et al., 2004)、神経伝導時間究が行われてきたが(Fujisaki et al., 2004)、神経伝導時間差の補正メカニズムに関する十分な検討は行われていな差の補正メカニズムに関する十分な検討は行われていな
い。神経伝導時間差の補正が脳内で生じていることを、心い。神経伝導時間差の補正が脳内で生じていることを、心理物理実験で検証するのが，本研究の目的である。
理物理実験で検証するのが，本研究の目的である。

時間差を、神経伝導時間差と計算し、その時間差が補正時間差を、神経伝導時間差と計算し、その時間差が補正される」という神経伝導時間差に関する仮説を立てた。
される」という神経伝導時間差に関する仮説を立てた。
２．心理物理実験の実施
２．心理物理実験の実施
仮説を検証するため、視聴覚の時間順序判断実験を長仮説を検証するため、視聴覚の時間順序判断実験を長期的に行い(8日間)、主観的に同時と感じる音と光の時間期的に行い(8日間)、主観的に同時と感じる音と光の時間差が変化するかを調べた。参加者は，時間差を有した赤差が変化するかを調べた。参加者は，時間差を有した赤いLEDの光と，ホワイトノイズ音の，どちらが速かったか回いLEDの光と，ホワイトノイズ音の，どちらが速かったか回答するよう指示された。光と音は-220msから220msの間の答するよう指示された。光と音は-220msから220msの間のランダムな時間差で提示された(プラス時間差が音先行)。
ランダムな時間差で提示された(プラス時間差が音先行)。
３．結果と考察
３．結果と考察
図4aに、参加者が「音が先行した」と回答した確率を光
図4aに、参加者が「音が先行した」と回答した確率を光と音の物理時間差に沿ってプロットした。初日から8日目にと音の物理時間差に沿ってプロットした。初日から8日目にかけて、曲線プロットが、プラスの方向(音先行の時間差をかけて、曲線プロットが、プラスの方向(音先行の時間差を同時と感じる方向)に移動したことが見て取れる。判断確率
同時と感じる方向)に移動したことが見て取れる。判断確率が50％となる光と音の時間差を、主観的同時点と考えるこが50％となる光と音の時間差を、主観的同時点と考えることができるが、主観的同時点を実験日のそれぞれについとができるが、主観的同時点を実験日のそれぞれについてプロットとすると、8日間に渡る直線的な変化が観察され、てプロットとすると、8日間に渡る直線的な変化が観察され、回帰係数は有意に0より大きかった（図４b）。この結果は、回帰係数は有意に0より大きかった（図４b）。この結果は、
我々の神経伝導時間差に関する仮説を支持するものであ
我々の神経伝導時間差に関する仮説を支持するものである。このような、極めて長い時定数で生じる知覚変化につる。このような、極めて長い時定数で生じる知覚変化について、今後、さらなる解明を試みる。
いて、今後、さらなる解明を試みる。
(a)
(a)

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■ 活動内容■ 活動内容
１．仮説
１．仮説
物理および神経伝導時間差は、受容器到達時間に合物理および神経伝導時間差は、受容器到達時間に合わせると図2のように定義できる。ここで、実際に音と光がわせると図2のように定義できる。ここで、実際に音と光が同時に提示されたとすると、脳内の情報統合領域に到達同時に提示されたとすると、脳内の情報統合領域に到達する際の最終的な時間差は、これら2つの時間差の合算とする際の最終的な時間差は、これら2つの時間差の合算となる(図3a)。物理時間差は距離により直近に変化するものなる(図3a)。物理時間差は距離により直近に変化するものの、神経伝導時間差は，脳の調整により長い時定数で変の、神経伝導時間差は，脳の調整により長い時定数で変化すると予想される。図3bに示すように、音と光のイベント化すると予想される。図3bに示すように、音と光のイベントが間近ならば、光と比べた音の情報処理は，最も早く情報が間近ならば、光と比べた音の情報処理は，最も早く情報統合領域に到達すると考えらえる。我々は、「脳が、過去統合領域に到達すると考えらえる。我々は、「脳が、過去の反復経験を長期的に考慮して、2つのほぼ同期する視の反復経験を長期的に考慮して、2つのほぼ同期する視聴覚情報において、相対的に最も早い聴覚情報の到達聴覚情報において、相対的に最も早い聴覚情報の到達
代表発表者 森 数馬（もり かずま）
代表発表者 森 数馬（もり かずま）所
属 （独）産業技術総合研究所
所
属 （独）産業技術総合研究所
ヒューマンライフテクノロジー研究部門
ヒューマンライフテクノロジー研究部門
システム脳科学グループ
システム脳科学グループ
問合せ先 〒305-8568 茨城県つくば市梅園 1-1-1
問合せ先 〒305-8568 茨城県つくば市梅園 1-1-1

主観的同時点(ms)
主観的同時点(ms)
音が速い
光音同時
音が速い
光音同時

光先行 ←
光先行 ←
140
140
120
120
100
100
80
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60
60
40
40
20
20
00→ 音先行
→ 音先行

(b)
(b)
R² = 0.86
R² = 0.86

1

12

2

3

3

4
54
5
day
day

667788

図 4. 各時間差において音が速いと判断した比率
図 4. 各時間差において音が速いと判断した比率(a)と主観的同時点の日にちごとの変化(b)(a)と主観的同時点の日にちごとの変化(b)■キーワード：（1）視聴覚統合■キーワード：（1）視聴覚統合（2）心理物理（2）心理物理（3）時間知覚（3）時間知覚中央第２事業所
中央第２事業所
TEL：029-861-5848 FAX：029-861-5849
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