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脳神経工学講座

認知脳科学研究室

藤田 一郎 教授 藤田 一郎 教授

キーワード:

知覚、視覚認識、脳機能、両眼立体視

「ものを見る、世界を知る」脳のしくみを解明する

私の研究室では、視知覚・視覚認識の神経機構の研究を行っています。私たちは複雑な視覚環境の中で生きていますが、なんなくまわりの物体を同定することができます。これは考えてみるとすごいできごとです。なぜなら、私たちの網膜に映る外界像は人生の間に一度として同じであることがないからです。網膜像は、照明や視点の変化、あるいは対象物の動きや動作によって、常に変化しています。また、見ている物体が他の物体によって部分的に遮蔽されることもあります。何よりも、網膜に映るのは2次元情報でありながら、私たちが知覚する世界は3次元です。私の研究室では、とくに、両眼立体視と物体認識の二つの機能を可能にしている脳の計算過程とそれを支える構造の解明を目指しています。

大脳皮質神経細胞に蛍光色素を注入して、樹状突起形態を調べる実験

メンバー

藤田 一郎 教授 fujita[at]fbs.osaka-u.ac.jp
田村 弘 准教授 tamura[at]fbs.osaka-u.ac.jp
稲垣 未来男 助教 inagaki[at]fbs.osaka-u.ac.jp
金谷 翔子 日本学術振興会特別研究員(RPD)  
多久和 由加里 事務補佐員(秘書)  

研究者の詳細を大阪大学研究者総覧Research Mapで検索できます。

  • ※メールアドレスの[at]は@に変換してください

Q&A

現在注目しているテーマは何ですか?
2光子カルシウムイメージング法を使って、霊長類の大脳皮質視覚野の中期段階(V2野、V4野)の機能構築を解明することを目指しています。特に、テクスチャー情報、両眼視差情報を取り扱う細胞の分布を明らかにすることを目標としています。
最新のブレイクスルー、研究成果について教えてください。
大脳皮質視覚野には側頭葉に向かう腹側経路と頭頂葉に向かう背側経路の二大経路があります。この二つの経路の数多くの領野が両眼立体視に関わっており、それぞれの役割の同定が世界的に行われています。私たちの研究グループは、腹側経路のV4野と背側経路のMT野の神経細胞の性質を厳密に比較し、MT野は一次視覚野からの情報を素早くそのまま伝えるため、時に誤った両眼奥行き情報を伝えてしまう一方、V4野は時間がかかるけれども正しい両眼奥行き情報のみを伝えることを発見しました。腹側経路と背側経路の間には、精密だけれども時間をかけた情報処理と粗いけれども素早い情報処理という新たな機能分化の側面があることが判明しました。
研究室から巣立った人たちはどのような道を歩まれていますか?
アカデミアや企業で研究を続ける人もいれば、全く異なる業種の仕事についている人もいます。

研究成果

論文、総説、著書

2020年

Yuta Kanda, Kota S Sasaki, Izumi Ohzawa, Hiroshi Tamura

Deleting object selective units in a fully-connected layer of deep convolutional networks improves classification performance

arxiv 2001.07811  2020

2018年

Oishi H, Takemura H, Aoki SC, Fujita I, Amano K

Microstructural properties of the vertical occipital fasciculus explain the variability in human stereoacuity.

Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. in press  2018 PMID:30429321 DOI:10.1073/pnas.1804741115

Doi T, Abdolrahmani M, Fujita I

Spatial pooling inherent to intrinsic signal optical imaging might cause V2 to resemble a solution to the stereo correspondence problem

Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 279:8-11  2018 PMID:29980649 DOI:10.1073/pnas.1807687115

Chang DHF, Ban H, Ikegaya Y, Fujita I, Troje N

Cortical and subcortical responses to biological motion.

Neuroimage 174:87-96  2018 PMID:29524623 DOI:10.1016/j.neuroimage.2018.03.013

Ikezoe K, Amano M, Nishimoto S, Fujita I

Mapping stimulus feature selectivity in macaque V1 by two-photon Ca2+ imaging: Encoding-model analysis of fluorescence responses to natural movies.

Neuroimage 180:312-323  2018 PMID:29331450 DOI:10.1016/j.neuroimage.2018.01.009

2017年

Hiroshi Tamura

Pairwise correlations of spiking activity changes along the ventral visual cortical pathway of macaque monkeys.

bioRxiv 220301  2017 DOI:10.1101/220301

Shuntaro Aoki, Hiroshi Shiozaki, Ichiro Fujita

A relative frame of reference underlies reversed depth perception in anti-correlated random dot stereograms. J Vision

J. Vision   2017 PMID:29071354 DOI:10.1167/17.12.17

Mikio Inagaki, Ichiro Fujita

Rapid responses of amygdala neurons discriminate facial expressions

bioRxiv   2017 DOI:10.1101/174037

Junji Ito, Yukako Yamane, Mika Suzuki, Pedro Maldonado, Ichiro Fujita, Hiroshi Tamura, Sonja Grün

Switch from ambient to focal processing mode explains the dynamics of free viewing eye movements

Sci Rep 1082  2017 PMID:28439075 DOI:10.1038/s41598-017-01076-w

Tomofumi Oga, Guy Elston, Ichiro Fujita

Postnatal dendritic growth and spinogenesis of Layer-V pyramidal cells differ between visual, inferotemporal, and prefrontal cortex of the macaque

Front. Neurosci. 0.540277778  2017 PMID:28348514 DOI:10.3389/fnins.2017.00118

Kaneko H, Sano H, Hasegawa Y, Tamura H, Suzuki SS

Effects of forced movements on learning: Findings from a choice reaction time task in rats

Learn Behav.   2017 PMID:28091814 DOI:10.3758/s13420-016-0255-9

2016年

Hiroshi Tamura, Haruki Otsuka, Yukako Yamane

Neurons in the inferior temporal cortex of macaque monkeys are sensitive to multiple surface features from natural objects.

bioRxiv 86157  2016 DOI:10.1101/086157

Masaharu Hasuike, Yukako Yamane, Hiroshi Tamura, Ko Sakai

Representation of local figure-ground by a group of V4 cells.

Lecture Notes in Computer Science 9947:131-137  2016 DOI:10.1007/978-3-319-46687-3_14

Tomofumi Oga, Tsuguhisa Osakamoto, Ichiro Fujita

Basal dendrites of layer-III pyramidal neurons do not scale with changes in cortical magnification factor in macaque primary visual cortex

Front. Neural Circuits 0.468055556  2016 PMID:27708563 DOI:10.3389/fncir.2016.00074

Ichiro Fujita, Takahiro Doi

Weighted parallel contributions of binocular correlation and match signals to conscious perception of depth

Philos. Trans. R. Soc. B-Biol. Sci. 371(1697)  2016 PMID:27269600 DOI:10.1098/rstb.2015.0257

Yasuhiro Mochizuki, Tomokatsu Onaga, Hideaki Shimazaki, Takeaki Shimokawa, Yasuhiro Tsubo, Rie Kimura, Akiko Saiki, Yutaka Sakai, Yoshikazu Isomura, Shigeyoshi Fujisawa, Ken-ichi Shibata, Daichi Hirai, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko, Susumu Takahashi, Tomoaki Nakazono, Seiya Ishino, Yoshio Sakurai, Takashi Kitsukawa, Jong Won Lee, Hyunjung Lee, Min Jung, Cecilia Babul, Pedro Maldonado, Kazutaka Takahashi, Fritzie Arce-McShane, Callum Ross, Barry Sessle, Nicholas Hatsopoulos, Thomas Brochier, Alexa Riehle, Paul Chorley, Sonja Grテシn, Hisao Nishijo, Satoe Ichihara-Takeda, Shintaro Funahashi, Keisetsu Shima, Hajime Mushiake, Yukako Yamane, Hiroshi Tamura, Ichiro Fujita, Naoko Inaba, Kenji Kawano, Sergei Kurkin, Kikuro Fukushima, Kiyoshi Kurata, Masato Taira, Ken-Ichiro Tsuitsui, Tadashi Ogawa, Hidehiko Komatsu, Kowa Koida, Keusuke Toyama, Barry Richmond, Shigeru Shinomoto

Similarity in Neuronal Firing Regimes across Mammalian Species.

J. Neurosci. 36(21):5736-47  2016 PMID:27225764 DOI:10.1523/JNEUROSCI.0230-16.2016

Quanxin Wang, Hisashi Tanigawa, Ichiro Fujita

Postnatal Development of Intrinsic Horizontal Axons in Macaque Inferior Temporal and Primary Visual Cortices

Cereb. Cortex   2016 PMID:27114175 DOI:10.1093/cercor/bhw105

Abdolrahmani M, Doi T, Shiozaki H, Fujita I

Pooled, but not single-neuron, responses in macaque V4 represent a solution to the stereo correspondence problem.

J. Neurophysiol.   2016 PMID:26843595 DOI:10.1152/jn.00487.2015

求める人物像(学生の方へ)

当研究室の研究内容に興味があり、研究をしたいという強い意欲のある方。生き物が好きな方、細かな手作業やモノづくりが好きな方も歓迎します。出身大学や出身学部は一切問いません。

連絡先

〒565-0871 大阪府吹田市山田丘1-4
大阪大学大学院生命機能研究科 CiNet棟2階 認知脳科学研究室
TEL: 06-6879-4439
E-mail: fujita[at]fbs.osaka-u.ac.jp(藤田 一郎 教授)

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