「視差エネルギーモデル」の版間の差分

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[[Image:BinocularDisparity.png|thumb|450px|<b>図1 両眼視差</b> 両眼視差. A,さまざまな奥行きにある刺激の網膜投影像。B, 左右の網膜を平にして、上下に並べたもの。注視点Fは、網膜で視力の最も高い中心窩(0で表す)に投影される。注視点と同じ奥行きにある刺激(青)の左右の像は、中心窩を基準とした網膜座標上の同じ位置に投影され、その両眼視差はゼロとなる。一方、注視面と異なる奥行き面上にある刺激(赤、緑)は、左右網膜の異なる位置に投影され、ゼロ以外の両眼視差をもつ。手前にある刺激(緑)と、奥にある刺激(赤)の両眼視差の符号は逆になり、前者を交差視差、後者を非交差視差とよんでいる。]]  
[[Image:BinocularDisparity.png|thumb|450px|<b>図1 両眼視差</b> 両眼視差. A,さまざまな奥行きにある刺激の網膜投影像。B, 左右の網膜を平にして、上下に並べたもの。注視点Fは、網膜で視力の最も高い中心窩(0で表す)に投影される。注視点と同じ奥行きにある刺激(青)の左右の像は、中心窩を基準とした網膜座標上の同じ位置に投影され、その両眼視差はゼロとなる。一方、注視面と異なる奥行き面上にある刺激(赤、緑)は、左右網膜の異なる位置に投影され、ゼロ以外の両眼視差をもつ。手前にある刺激(緑)と、奥にある刺激(赤)の両眼視差の符号は逆になり、前者を交差視差、後者を非交差視差とよんでいる。]]  


&nbsp; 視覚刺激が左右眼に投影されるとき、注視面と同じ奥行きにある刺激(図1、青)は、網膜中心窩を基準とした座標系の同じ位置に投影されるのにたいし、注視面と異なる奥行きにある刺激(赤、緑)は、網膜座標系の異なる位置に投影される。この網膜像の位置のずれのことを両眼視差(視差と略す場合も多い)という。両眼視差の量は刺激と注視面の奥行き距離に比例する。また刺激が注視点より手前にある場合(緑)と、奥にある場合(赤)とで、両眼視差の方向(符号)は逆になり、慣習上、前者にはマイナス、後者にはプラスの符号をつける。手前にある刺激により生じる両眼視差を交差視差、奥にある刺激により生じる両眼視差を非交差視差とよぶ。<br>  
 われわれが両眼でものをみるとき、2つの眼が注視している点(図1のF)と同じ奥行きにある刺激(図1の青丸)は、左右の網膜上の同じ位置に投影される(=網膜上の基準点となる中心窩から同じ方向、量だけ離れた位置に投影される)のにたいし、注視点と異なる奥行きにある刺激(図1の赤や緑の丸)は水平方向にずれた位置に投影される。この網膜像の位置のずれのことを両眼視差(binocular disparity)という(単に視差disparityともいう)。両眼視差の量は刺激と注視点の奥行き距離に比例する。また刺激が注視点より手前にある場合と、奥にある場合とで、両眼視差の方向(符号)は逆になり、慣習上、前者にはマイナス、後者にはプラスの符号をつける。手前にある刺激により生じる両眼視差を交差視差 (crossed disparity)、奥にある刺激により生じる両眼視差を非交差視差(uncrossed disparity)とよぶ。<br>  


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== V1野にみられる両眼視差選択性  ==
== V1野にみられる両眼視差選択性  ==


&nbsp; &nbsp;網膜からの視覚処理経路において、左右眼に受容野をもつ両眼性の細胞が第一次視覚野(V1野)に初めて現れる<ref name="ref2"><pubmed> 14403679 </pubmed></ref><ref name="ref3"><pubmed> 14449617 </pubmed></ref>。受容野構造の違いから、V1野の細胞は単純型細胞と複雑型細胞とに大きく分類されるが、いずれのタイプでも両眼性の細胞は存在する。うち一部は視覚刺激がある両眼視差をもつときには強く応答し、それ以外のときにはあまり応答しない特性、すなわち両眼視差選択性を示す<ref name="ref4"><pubmed> 6065881 </pubmed></ref><ref name="ref5"><pubmed> 4983026 </pubmed></ref>。ゼロ視差やさまざまな大きさの交差視差、非交差視差を最適とする細胞が存在する。初期の研究ではこれらの細胞は6つのタイプに分類されたが<ref name="ref6"><pubmed> 411898  </pubmed></ref><ref name="ref7"><pubmed> 3199191  </pubmed></ref>、最近の研究結果は、これらは1つの連続体として捉えたほうがよいことを示している <ref name="ref8"><pubmed> 11784742  </pubmed></ref>。<br> 後述するように単純型細胞よりも複雑型細胞のほうが両眼視差を検出するうえで理想的な振る舞いをする。この複雑型細胞の両眼視差選択性を作り出す受容野機構として提唱されたモデルが視差エネルギーモデルである<ref name="ref1" />。このモデルにおいて複雑型細胞の出力は単純型細胞のフィードフォワード結合で表される。以下に単純型細胞の両眼受容野機構および視差エネルギーモデルを説明する。  
&nbsp; &nbsp;網膜からの視覚処理経路において、左右眼に受容野をもつ両眼性の細胞が第一次視覚野(V1野)に初めて現れる<ref name="ref2"><pubmed> 14403679 </pubmed></ref><ref name="ref3"><pubmed> 14449617 </pubmed></ref>。受容野構造の違いから、V1野の細胞は単純型細胞と複雑型細胞とに大きく分類されるが、いずれのタイプにも両眼性の細胞は存在する。うち一部は視覚刺激がある両眼視差をもつときには強く応答し、それ以外のときにはあまり応答しない特性、すなわち両眼視差選択性を示す<ref name="ref4"><pubmed> 6065881 </pubmed></ref><ref name="ref5"><pubmed> 4983026 </pubmed></ref>。ゼロ視差やさまざまな大きさの交差視差、非交差視差を最適とする細胞が存在する。初期の研究ではこれらの細胞は6つのタイプに分類されたが<ref name="ref6"><pubmed> 411898  </pubmed></ref><ref name="ref7"><pubmed> 3199191  </pubmed></ref>、最近の研究結果は、これらは1つの連続体として捉えたほうがよいことを示している <ref name="ref8"><pubmed> 11784742  </pubmed></ref>。<br> 後述するように単純型細胞よりも複雑型細胞のほうが両眼視差を検出するうえで理想的な振る舞いをする。この複雑型細胞の両眼視差選択性を作り出す受容野機構として提唱されたモデルが視差エネルギーモデルである<ref name="ref1" />。このモデルにおいて複雑型細胞の出力は単純型細胞のフィードフォワード結合で表される。以下に単純型細胞の両眼受容野機構および視差エネルギーモデルを説明する。  


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