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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 == | ||
脳は、複数の[[感覚器官]]からの情報を統合することによって、外部環境を空間として知覚（空間知覚）している。特に[[wj:霊長類|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、単に認知的側面だけでなく、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に直接的に使われるものである。脳内の空間表現は、座標系としてとらえることができる。しかし、その座標系は単一ではなく、原点の異なる空間座標系が、並列的・階層的に処理される。 | |||
脳内に複数の空間座標系が存在するために、生体においてさまざまな運動効果器が存在しても、異なる運動が実現可能である。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、[[wj:眼球|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。 | |||
一方で、身体の関節や筋肉の自由度を規定するのが[[関節座標系|関節]]・[[筋座標系]]である。運動の生成には、運動学的側面と力学的側面の両方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>。 | |||
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。 | 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。 | ||
== 空間座標系 == | == 空間座標系 == | ||
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===網膜座標系・網膜中心座標系=== | ===網膜座標系・網膜中心座標系=== | ||
[[網膜部位局在]]・[[網膜部位対応]]・[[視野地図]]<br> | |||
retinotopic coordinate・ retinotopy | retinotopic coordinate・ retinotopy | ||
眼球内に入ってきた光は、網膜上に像を結ぶ。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。こうした座標系は眼球が固定されている状態では、空間をよくマップできる | |||
[[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、[[外側頭頂間野]] (lateral intraparietal area; LIP)<ref name=ref11><pubmed>12612015</pubmed></ref>、[[腹側頭頂間野]] (ventral intraparietal area; VIP)<ref name=ref12><pubmed>15951810</pubmed></ref>、parietal reach region (PRR）（編集コメント：日本語訳はないでしょうか）<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[[前頭眼野]] (frontal eye field, 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=== | ||