主要な研究業績(大澤五住)

 

ステレオ立体視のための両眼視差検出機構:視差エネルギーモデル

一次視覚野における複雑型細胞が、 ステレオ立体視に必要な両眼視差の検出器として理想的な性質を持っていることを発見した。 この実験結果を説明できる"視差エネルギーモデル"を提唱し、従来の定性的な生理学的モデルに計算論的具体性を導入した。また、この成果は非常に効率的な測定法である逆相関法(reverse correlation)を両眼受容野の測定に初めて応用したことにより可能になった。
  • Ohzawa I, DeAngelis GC, Freeman RD. (1990) Stereoscopic depth discrimination in the visual cortex: neurons ideally suited as disparity detectors. Science, 249: 1037-1041.
  • Ohzawa I, DeAngelis GC, Freeman RD. (1997) Encoding of binocular disparity by complex cells in the cat's visual cortex. J Neurophysiol., 77:2879-2909
  • Anzai A, Ohzawa I, Freeman RD. (1999) Neural mechanisms for processing binocular information II. Complex cells. J Neurophysiol., 82:909-924.

奥行情報と運動情報の同時表現

一次視覚野の複雑型細胞が運動情報とステレオ立体視に関する両眼視差の情報を同時に伝達していることを初めて明らかにした。
  • Anzai A, Ohzawa I, Freeman RD. (2001) Joint-encoding of motion and depth by visual cortical neurons: neural basis of the Pulfrich effect. Nature Neurosci., 4:513-518.

両眼視差の位相表現

一次視覚野における両眼視差情報の符号化が、従来考えられてきたような左右眼の受容野の位置ずれによるのではなく、受容野位相の概念を取入れ、その左右眼間の差によるとする「位相モデル」を提唱し、実験により実証した。
  • Freeman RD, Ohzawa I. (1990) On the neurophysiological organization of binocular vision. Vision Res. 30:1661-1676.
  • DeAngelis GC, Ohzawa I, Freeman RD. (1991) Depth is encoded in the visual cortex by a specialized receptive field structure. Nature, 352: 156-159.
  • Ohzawa I, DeAngelis GC, Freeman RD. (1996) Encoding of binocular disparity by simple cells in the cat's visual cortex. J. Neurophysiol., 75:1779-1805.



コントラスト感度調節機構

画像のコントラストに対して、一次視覚野の神経細胞が自動的に感度の調節を行い、スパイク伝達の限られたダイナミックレンジを効率的に利用していることを示した。また、その両眼での機構も明らかにした。 (網膜には光の絶対強度に対して、明順応/諳順応と呼ばれる感度調節機構がある。これと良く似ているが異なる機構が、今度は明るさの比であるコントラストについて一次視覚野にあることは興味深い。)
  • Ohzawa I, Sclar G, Freeman RD. Contrast gain control in the cat visual cortex. (1982) Nature. 298:266-268.
  • Ohzawa I, Sclar G, Freeman RD. (1985) Contrast gain control in the cat's visual system. J Neurophysiol. 54:651-667.
  • Truchard AM, Ohzawa I, Freeman RD. (2000) Contrast gain control in the visual cortex: monocular versus binocular mechanisms. J. Neurosci. 20:3017-3032.



時空間受容野

受容野の概念は従来は空間においてしか定義されていなかった。 つまり、受容野とは刺激を提示することにより細胞の反応を引き起こすことができる視野(空間)領域であった。しかし、一次視覚野の細胞の反応を説明するためには、この概念を時間の領域にも拡張し、時空間受容野として捉えなければならないことを実験と受容野モデルにより示した。また、生後発達による受容野特性の変化や、近傍の(コラム内の)細胞の特性が似ているとすれば、どの特徴が似ていてどの特徴は異なるか等の点を含め、一次視覚野細胞の時空間特性の詳細な検討を行った。
  • DeAngelis GC, Ohzawa I, Freeman RD. (1993) Spatiotemporal organization of simple-cell receptive fields in the cat's striate cortex. I. General characteristics and postnatal development. J Neurophysiol. 69:1091-1117.
  • DeAngelis GC, Ohzawa I, Freeman RD. (1993) Spatiotemporal organization of simple-cell receptive fields in the cat's striate cortex. II. Linearity of temporal and spatial summation. J Neurophysiol. 69:1118-1135.
  • DeAngelis GC, Ohzawa I, Freeman RD. (1995) Receptive-field dynamics in the central visual pathways. Trends Neurosci. 18:451-458.
  • DeAngelis GC, Ghose GM, Ohzawa I, Freeman RD. (1999) Functional micro-organization of primary visual cortex: receptive field analysis of nearby neurons. J Neurosci. 19:4046-4064.

 

両眼統合の規則

両眼からの信号は一次視覚野で初めて個々の細胞に合流する。この両眼からの信号の統合機構は、以前の考えではAND演算である等、本質的に非線形なメカニズムであるとされていた(e.g., Marr 1982)。この研究で、単純型・複雑型細胞ともに一次視覚野細胞の両眼統合規則は本質的に非常に単純な線形加算であることを初めて示した。 さらに、発火閾値を考慮することにより、非常によくデータが説明できることを示した。
  • Ohzawa I, Freeman RD. (1986) The binocular organization of simple cells in the cat's visual cortex. J Neurophysiol. 56:221-242.
  • Ohzawa I, Freeman RD. (1986) The binocular organization of complex cells in the cat's visual cortex. J Neurophysiol. 56:243-259.

 

その他の主な論文

上記の他にも、逆相関法による時空間受容野の特性、テクスチャー(2次)の手がかりによる両眼視、特殊視覚環境下での発達がもたらす神経系の可塑的変化、受容野周辺抑制、交差方位抑制等の研究をおこなってきた。

PubMedによる論文リスト 
( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=search&db=pubmed&term=Ohzawa+I[au]&dispmax=100 )

 

 

 

 

 

 

 
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