生理研,サルの脳における色情報と輝度コントラスト情報の関係を解明

生理学研究所は,サルの脳活動において,明るさの影響を受けて変化する色の見え方のメカニズムについて新たな知見を得たと発表した(ニュースリリース)。

人間の色知覚は色刺激の色(色度)だけでなく,色刺激がおかれた背景の明るさに大きく影響される。例えば同じ色でも背景が明るければ茶色に感じ,暗ければ橙色に感じるといったことが起きたり,無彩色(白,黒,灰)の色刺激では,背景より明るいときには白に見える刺激が,背景より暗いときには黒に見えるといった大きな変化が起きたりする。

色の情報は目から大脳皮質一次視覚野に伝えられた後,腹側視覚経路とよばれる経路を通って処理される。サルの大脳視覚皮質でこの経路に属するV4野や下側頭皮質(IT)は色の知覚に深く関与していると考えられており,特定の色を見ているときに強い反応を示す「色選択性細胞」が多く存在していることが知られている。

また下側頭皮質には色選択細胞がたくさん固まっている場所が前の方と後の方に存在することが見いだされており,それぞれ下側頭皮質前部色領域(AITC)と後部色領域(PITC)と名付けられている。

明るさの影響を受けて変化する色の見えのメカニズムを理解するためには,これらの場所に存在する色選択性細胞が表現する色の情報が,背景との明るさの違いによってどのように変化しているのかを明らかにすることが重要となる。

今回の研究ではサルのV4野,PITC,AITCのそれぞれに存在する色選択性細胞の活動を記録し,個々の色選択性細胞の応答や色選択性細胞集団が表現する色の情報が,色刺激の輝度コントラスト(背景との明るさの違い)によってどのように変化するかを調べた。

その結果,PITCの神経活動がもっとも色の見えに相関した変化を示すことが分かった。その一方で,AITCの神経活動は明るさ情報とは切り離された色情報のみを表現していることも明らかになったという。

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