「座標系」の版間の差分

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== 空間座標系と関節・筋座標系 ==
== 空間座標系と関節・筋座標系 ==


 生体の運動や空間記憶、ナビゲーションなどの適応的行動ために、複数の感覚器官からの情報を統合することによって、外部環境が脳内に表現されている。しかし、決して単一の外部世界が脳内にあるわけではなく、複数の空間表現、すなわち空間座標系が並列的・階層的に処理される。霊長類においては、特に視覚による[[空間知覚]]が発達しているが、それぞれの必要に応じてその複数の空間座標系を使い分ける。例えば、腕の到達運動の際、まず網膜中心窩を中心とした網膜座標系に対象物の位置が表現されるが、これだけでは視点が変化した場合に不都合で、眼球位置を中心にした眼球中心座標系、頭部や身体軸を中心とした頭部中心座標系<ref name=ref1><pubmed></pubmed></ref>、身体中心座標系が必要となる。腕を伸ばす際には肩や腕、手といった身体部位中心座標系<ref name=ref2><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref3><pubmed></pubmed></ref>において対象物との関係性が表現される。更に、空間座標系は自己を中心とした空間だけでなく、他者や物体<ref name=ref4><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref5><pubmed></pubmed></ref>、外界空間<ref name=ref6><pubmed></pubmed></ref>にも拡大されることが知られる。また空間座標が、安定して表現されるためには、運動の結果得られるフィードバックの信号や、運動をおこすための信号のコピー([[遠心性コピー]]・随伴発射)によって更新が行われる必要がある。
 生体の運動や空間記憶、ナビゲーションなどの適応的行動ために、複数の感覚器官からの情報を統合することによって、外部環境が脳内に表現されている。しかし、決して単一の外部世界が脳内にあるわけではなく、複数の空間表現、すなわち空間座標系が並列的・階層的に処理される。霊長類においては、特に視覚による[[空間知覚]]が発達しているが、それぞれの必要に応じてその複数の空間座標系を使い分ける。例えば、腕の到達運動の際、まず網膜中心窩を中心とした網膜座標系に対象物の位置が表現されるが、これだけでは視点が変化した場合に不都合で、眼球位置を中心にした眼球中心座標系、頭部や身体軸を中心とした頭部中心座標系<ref name=ref1><pubmed>12094211</pubmed></ref>、身体中心座標系が必要となる。腕を伸ばす際には肩や腕、手といった身体部位中心座標系<ref name=ref2><pubmed>9163357</pubmed></ref> <ref name=ref3><pubmed>8836215</pubmed></ref>において対象物との関係性が表現される。更に、空間座標系は自己を中心とした空間だけでなく、他者や物体<ref name=ref4><pubmed>19199418</pubmed></ref> <ref name=ref5><pubmed>21415848</pubmed></ref>、外界空間<ref name=ref6><pubmed>17068129</pubmed></ref>にも拡大されることが知られる。また空間座標が、安定して表現されるためには、運動の結果得られるフィードバックの信号や、運動をおこすための信号のコピー([[遠心性コピー]]・随伴発射)によって更新が行われる必要がある。


 一方で、身体の関節や筋肉の自由度を規定するのが関節・筋座標系である。脳は空間座標系によって対象物を規定し、身体を介してそれに働きかける軌道を決定し、運動指令を生成する。運動指令を生成するためには空間座標系にプランされた軌道から運動への変換をする過程で、関節座標系、筋座標系が必要となる<ref name=ref7><pubmed></pubmed></ref>。  
 一方で、身体の関節や筋肉の自由度を規定するのが関節・筋座標系である。脳は空間座標系によって対象物を規定し、身体を介してそれに働きかける軌道を決定し、運動指令を生成する。運動指令を生成するためには空間座標系にプランされた軌道から運動への変換をする過程で、関節座標系、筋座標系が必要となる<ref name=ref7>'''伊藤 宏司'''<br>身体知システム論 ― ヒューマンロボティクスによる運動の学習と制御<br>''共立出版'' 2005</ref>。  


== 空間座標系 ==
== 空間座標系 ==
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retinotopic coordinate・ retinotopy
retinotopic coordinate・ retinotopy


 中心窩(fovea)を中心にした網膜上の位置に依って表現される座標系。脳内の視覚領野には、網膜の部位がその領野内の位置と点対点の対応関係にある領野が存在する。これを網膜部位局在というが、結果として網膜座標系としての情報表現が見られる。外側膝状体から、V1、V2、V3、V5、V4、V6<ref name=ref8><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref9><pubmed></pubmed></ref> <ref name=ref10><pubmed></pubmed></ref>、あるいは上丘などにこのようなマップが見られる。また、LIP<ref name=ref11><pubmed></pubmed></ref>、VIP<ref name=ref12><pubmed></pubmed></ref>、PRR(parietal reach region)<ref name=ref1 />、運動前野<ref name=ref13><pubmed></pubmed></ref>などの到達運動に関わる領域や眼球運動に関連したFEF<ref name=ref14><pubmed></pubmed></ref>などの領域でも、網膜部位局在的なマップは明確ではないが、網膜座標系としての性質を持つニューロン活動が見つかっている。
 中心窩(fovea)を中心にした網膜上の位置に依って表現される座標系。脳内の視覚領野には、網膜の部位がその領野内の位置と点対点の対応関係にある領野が存在する。これを網膜部位局在というが、結果として網膜座標系としての情報表現が見られる。外側膝状体から、V1、V2、V3、V5、V4、V6<ref name=ref8><pubmed>12917375</pubmed></ref> <ref name=ref9><pubmed>11058227</pubmed></ref> <ref name=ref10><pubmed>14517595</pubmed></ref>、あるいは上丘などにこのようなマップが見られる。また、LIP<ref name=ref11><pubmed>12612015</pubmed></ref>、VIP<ref name=ref12><pubmed>15951810</pubmed></ref>、PRR(parietal reach region)<ref name=ref1 />、運動前野<ref name=ref13><pubmed>9242308</pubmed></ref>などの到達運動に関わる領域や眼球運動に関連したFEF<ref name=ref14><pubmed>7288464</pubmed></ref>などの領域でも、網膜部位局在的なマップは明確ではないが、網膜座標系としての性質を持つニューロン活動が見つかっている。


===眼球中心座標系===
===眼球中心座標系===

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