ヒトは光や音が意識に上るより前に遡ってそのタイミングを知覚している ~感覚入力のタイミングの知覚~
国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)
ヒトは光や音が意識に上るより前に遡ってそのタイミングを知覚している
~感覚入力のタイミングを知覚するための神経機構を解明~
【ポイント】
■ 光や音の生じたタイミングを知覚するための神経メカニズムを初めて解明
■ 光や音そのものを感じるより前に遡ってそれらが生じたタイミングを知覚
■ テレビ通話などの音声と画像遅延の許容範囲の解析などに応用が可能
国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT、理事長: 坂内 正夫 脳情報通信融合研究センター(CiNet)の天野薫主任研究員らは、光や音が意識に上るより前の時点に遡って、そのタイミングを知覚していることを発見しました。光や音のタイミングの情報は、別々に処理された感覚情報を対応付ける上で非常に重要な手がかりですが、その脳内処理については分かっていませんでした。光や音などの感覚刺激は、それらによって生じる脳活動の時間積分信号が一定の閾値を超えた瞬間に意識に上ることが知られていますが、本研究により、刺激が生じたタイミングの情報は、同一の積分信号がより低い閾値を超えた瞬間に既に取得されており、その時点まで遡ってタイミングの知覚がなされることが明らかになりました。本研究の一部は、科学技術振興機構「さきがけ」の支援を受けて行いました。この成果は、神経科学の国際科学誌「eNeuro」に掲載されました。
【背景】
視覚、聴覚等の様々な感覚情報から成る外界の知覚は、それぞれの感覚情報が脳内の別々の経路で処理された後、統合されることによって生じます。その情報統合において、タイミングの情報は重要な手がかりとなります。例えば、ボールが壁に当たった際の視覚情報と音情報は脳内で別々に処理されますが、両者がほぼ同時に生じることからそれらの対応関係を認識できるわけです。光や音が生じたタイミングの知覚は、その知覚に要する時間(光が見えた瞬間あるいは聞こえた瞬間)とは必ずしも一致しませんが、その脳内メカニズムは分かっていませんでした。
【今回の成果】
今回、脳磁計(Magnetoencephalography: MEG)による非侵襲脳計測と心理物理計測を組み合わせた実験を行うことで、タイミング知覚のメカニズムを解明しようと試みました。
被験者は、多数のドットがランダムに動いている画面から、ドットの一部(その割合をコヒーレンスと呼ぶ。)が右又は左に動く画面に切り替わる動画を見ながら、二つの課題を行いました。単純反応課題では、右又は左の運動が見えたら、できるだけ早くボタン押しによって回答し、同時性判断課題では、運動が見えたタイミングと、その前後に鳴った音とが同時であるか否かを回答しました。前者は、運動が知覚に上るまでの時間を、後者は、運動が生じたタイミングの知覚を調べることができます。その結果、前者の反応時間はコヒーレンスの減少とともに大きく増大するのに対して、同時性判断はあまり影響を受けませんでした。
運動が切り替わる際の脳活動をMEGによって計測し、脳活動から二つの行動指標の説明を試みた結果、運動の知覚に要する時間(単純反応課題で測定)と、運動が生じた時間の知覚(同時性判断課題で測定)は、いずれも感覚入力に対する脳活動の積分信号が閾値を超えた時間によって説明可能であることが分かりました。両者の違いは、同時性判断の閾値が単純反応よりも低いことでした。すなわち、視覚入力や聴覚入力が生じたタイミングは、これらの入力が知覚された瞬間より前の時間に遡って知覚されている(過去から未来を推定するプリディクションと対比してポストディクションと呼ばれる)ことが示唆されたことになります。
光や音に気付いた瞬間と、それらが生じたと感じるタイミングが異なるというのは一見直感に反しますが、上述のように、タイミングの情報を正確に知覚することは情報の統合において不可欠であり、より早い時間帯に刺激の強度などにあまり依存しないタイミング情報を取得することは合理的なメカニズムであると考えられます。
光や音が生じたタイミングの知覚は冒頭に述べたように、視覚と聴覚の情報を結び付ける上でも非常に重要で、今回得られた成果は、テレビ通話や仮想現実(Virtual Reality: VR)、拡張現実(Augmented Reality: AR)などにおける音声と画像の遅延の許容範囲の解析などに応用が可能です。
【今後の展望】
本研究によって、感覚信号の時間積分信号に基づき、タイミングの知覚がなされていることが強く示唆されました。今後、この積分信号が脳内のどこで存在しているのかの解明も積極的に進めていく予定です。
明石家さんま、宮迫博之と舌戦の粗品に「マジやったら…縦やからな」、必要あらば仲裁の考えも
東京ディズニーシー新エリア「ファンタジースプリングス」に入れなかった親子連れに同情の声
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
地元当局「ガザ中部で210人死亡」 イスラエル軍は人質4人救出
ドバイが文化・クリエイティブ産業の2023年FDIで世界第1位に
【阪神】3番森下翔太、2打席連続タイムリーで3打点「チャンス逃さない打撃」チーム全体に勢い
童謡「メリーさんのひつじ」がホラー映画になりました。 死ぬまでついてくる『メリーおばさんのひつじ』9月公開[ホラー通信]
法務省、全国の保護観察事件を総点検へ トラブルの有無聞き取り
【西武】今季3度目6連敗で借金最多「20」 高橋光成交流戦ワースト10連敗
須田亜香里、美デコルテあらわなワンピース姿が大反響「ピラティス効果で鎖骨と肩もいい感じ」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
深田えいみ、ビキニ姿で「じゃーん!Jカップ」報告に「成長中」「まジェーっすか」「重そう」
歌手の門倉有希さん 乳がんのため死去、50歳「6月6日に永眠」所属事務所が発表
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
橋本環奈すぎと話題呼んだアイドル中川心、動画披露し「無加工でこれはやっぱり本物」と反響の声
元「うたのお兄さん」横山だいすけ「NHK出入り禁止になる」 濱家の直球質問にオロオロ
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
眞鍋かをりさん、ワイドナショーでド正論を言っただけでマスコミにまで炎上させられる異常事態
水原一平被告がウーバーイーツの配達員に、NYポストが写真公開 食品や日用品を配達
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
小倉優子、不自然な“二重ライン”にネット騒然「やっぱり整形?」
TikTokを賑わす「フエラムネごめんなサイダー味」がセブンイレブンで再販!じゅるるマスカットも買うなら今!
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
YouTuberジュキヤの動画企画が大炎上「普通に痴漢」「気持ち悪すぎ」
明石家さんま、宮迫博之と舌戦の粗品に「マジやったら…縦やからな」、必要あらば仲裁の考えも
東京ディズニーシー新エリア「ファンタジースプリングス」に入れなかった親子連れに同情の声
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
地元当局「ガザ中部で210人死亡」 イスラエル軍は人質4人救出
ドバイが文化・クリエイティブ産業の2023年FDIで世界第1位に
【阪神】3番森下翔太、2打席連続タイムリーで3打点「チャンス逃さない打撃」チーム全体に勢い
童謡「メリーさんのひつじ」がホラー映画になりました。 死ぬまでついてくる『メリーおばさんのひつじ』9月公開[ホラー通信]
法務省、全国の保護観察事件を総点検へ トラブルの有無聞き取り
【西武】今季3度目6連敗で借金最多「20」 高橋光成交流戦ワースト10連敗
須田亜香里、美デコルテあらわなワンピース姿が大反響「ピラティス効果で鎖骨と肩もいい感じ」