The Japanese Psychonomic Society
NII-Electronic Library Service The Japanese Psyohonomio Sooiety
Th
．
e／dPane8efOU甥at q ズPsyc彪0η0賜ゴc Scr’
enca2005
，
Vo正，
24．
No．
1，
77−
80講 演 論 文
視 覚
の「心
理
解剖 学
」
Randolph
BLAKE
＊ ・渡
邊
克
＊Vanderbilt
University
，
＊ ＊ （独 ）産 業 技 術 総 合 研 究 所，
巳
＊ ＊・
＊ ＊ ＊ ＊＊ ＊ （独 ）科 学 技 術 振 興 機 構Psychoanatomy
of
human
visionRandolph
BLAKE
andKatsumi
WATANABE
Vαnderbitt Univers
・
ity，
＊National
lnstitute〔ゾAdvanced
・lndustrial
・Science
・andTechnotogTy
，
＊ ＊and ／
OPan
Science
and Technotog）’
ノ4gency
＊ ＊ ＊Visual perception is the culmination of neural events transpiring within a
distributed
network within thebrain．
The
network，
while clearly not serialin
naturc，
has
ahierarchical
structure lmplying the ana 且ysis of diffcrent aspects of the visual scene at different stages of processing．
Inrecent ycars brain imaging techniques have become very popu 工ar as a means for identifying functional stages of processing within this hierarchy
．
We should not lose sight of the fact，
hQwever ，
that psychophysical techniques are also availab ！efor
identifying
sequences of process−
ing−
applied in this fashion，
these techniques embQdy whatis
termedpsychoanatomy ．
In this talk，
IwiU summarize a couple of thesc technjqucs，
a ［ong with some results from their application．
Ihope
to show that these psychoanatomical techniques，
in c（）ncert withbrain
imaging，
offer thebest
hope
of unraveling thc c〔）mplexities of the neural architecture supporting visual perception．
Key words ：vision，
hierarchical structure，
functional stage，
psychoanatomy実 験心 理
学
の目 的 ／役 割 実．
験心理学の 閂的は，
端 的に言っ て心の働き を科 学 的 に解明するこ とで あ る．
心の働きにっ いて 科 学の ［ を 持っ て研 究す るこ と が 可能で あ る とい う 「驚異 的 な事 実 」の認 識が，
多くの実 験心 理学 者を研究の道に進ま せ て きた．
本 講 演で は，
実 験 心 理 学の方 法 論，
特に 「心 理 解 剖 学 （psychoanatomy ）」 とい うス タン スが，
今目の 心一
脳の研 究におい て も有 効で あ り， ま た基 本で あ るべ ＊ Departmentof Psychology ＆
Vanderbilt
Vision ResearchCenter，
Vanderbilt Univcrsity，512
Wi！son
Hall，
11121st Ave．
S．
，
Nashville，
TN37201
，
USA，
＊＊ Institute
for
Human
Science
andBiomedical
Engineering
，
National Institute of AdvancedIndustrjal
Science
and TechnolQgy，
AIST，
Central
6，
Higashi
1−1−1，
Tsukuba ，
Ibaraki
305−
8566
．
＊ ＊＊ Shimoj⊂｝ Implicit Brain Function Project
，
ERATQ
，
JST ，
NTT CS Labs，
3−
1 Wakamiya，
Morinosato，
Atsugi，
Kanagawa
243−0198，
きであ る とい う意 見 を 述べ たい
．
紹 介す る 内 容 は，
講 演 者の 巾心的な興 味で あ る視 知 覚に偏る が， 同様の議 論は 他の分 野で も当て は ま る と考．
え て い る．
実 験 心 理学者は， 心の働き を適 切に切り出し，
科学的 な分 析にのせ ら れ る形に す る プロ フェ
ッ シ ョ ナ ルで あ る，
例え ば，
メ ン タル ロー
テー
シ ョ ン （rnental rotation ； Shepard ＆Mctzler，
1971；Cooper
＆ Shepard，
1973），
高 速 系 列 視 覚 提示 （rapid serial visual presentation；
Intraub，1980，
1981）， ラ ン ダム ドッ トス テ レ オグラム（randon1
・
dot
stere （，gram ；Julesz
，1971
；Marr，
1982； Poggio．
Gonzalez，
＆ Krause，
1988），
ラ ンダム ドッ トキ ネマ ト グラ ム （random
−dot
kinematQgram
；Brad−
dick，1974
；Cavanagh
＆ Mather，1989
； Morgan，
1992），
運勳 残 効 〔motiQn−
aftereffect ；Mather，
Ver−
straten
，
＆ Anstis，
1998），
生 物 学 的 運 動の知 覚 （bio−
logical motion perccption；
Johannson，1973
；Sumi，
1984
；Giese
＆Poggio，2003
）な ど は， すべ て実 験 心理学 者によ
っ
て発 見さ れ，
複 雑な 心的 （つ ま り脳 内 ） 過 程を適 切に研 究 する方 法を提 供 し て きた
．
実 験 心理学 者は
，
心一
脳の研究に おい て，
核心 的な研 究ツー
ル を提 供すCopyright
2005， TheJapanese
Psychonomic Society，
All rights reserved．
The Japanese Psychonomic Society
NII-Electronic Library Service The Japanese Psyohonomio Sooiety
78
基 礎 心理学研究 第24
巻 第1
号 る ことによっ て そ の中心的な役 割を担っ てい る．
近 年の機 能 的 脳イ メー
ジン グ （fMRI，
EEG ， MEG 等 ） の発 展は，
実 験心 理学の ラン ドス ケー
プを ある意 味で大 き く 変 え た と 言 わ れる （Posner ＆ Raichle，
1994 ）．
今ま で 「間 接 的」に観 察さ れて き た脳 内 （つ まり心 理） 過 程 が，
「直 接 」観 察で きると考 え られる傾 向が強 くなっ て き てい るこ と は事実で あ る．
しか し，実験
心理学者に とっ て，
機 能 的 脳イメー
ジン グ が与え る情 報に感 じ る リア リ テ ィと，
厳 密な心 理実 験が与え る情 報に対する リ ア リ テ ィは，
相 補 的な関 係で あ るべ きで あ ろ う．
もし機 能 的 脳イメー
ジン グ研 究が与える情 報の ほ う が，
よ り重要だ と感じ る よ うで あ れ ば，
自分の心 理実 験のや り方に問題 が ある と思 っ たほ うがい い，
2
．
心 理解剖学
（Psychoanatomy
）と い う方 法心理解 剖 学 （psych 〔〕anatomy ）とい う用 語は
，
Julesz
（1971）に よっ て初め て用い ら れ， その後多くの視 覚研究 者の研究指針と なっ て き た
．
その背景に は， 情報 処理の考え方を 心 理学にあて はめる考え方や
，
電気生 理学 的研 究か ら想 定された階 層 的・
モ ジュー
ル的な視 覚 情 報 処理〔Felleman ＆
Van
Esscn，
1991）が あ る．
視 覚 系は，
網膜か らの 入力に基づ き外 界の 構造 を復 元す る た めに
，
膨 大 な情 報 処理 を行 う必 要がある．
また，
その情 報 処 理が 生 存に役 立っ もの であ る ため には，
素 早く行わ れな け れ ば な らない．
それ を可 能にす るた め に階 層 的な情 報処 理 と 並列 的な情 報処 理の両 方を駆 使して いるのだ と考え ら れ る．
心理解 剖 学は厳 密な実 験 心理的 手 法を 用い て脳の 情 処理過 程の階 層 構 造を推 定 する こ と を目 的 とする．
3
．
両 眼 視 野 闘 争 （binocular
rivalry ）と視 覚 的順応 ・
残
効（visual adaptation ／aftereffect ） こ こ で は両眼視 野 闘 争 （binocular rjvalry ）と視 覚 的
順応
・
残 効 （visual adaptation ／aftereffect ）を組み合わせ た実験 群を紹 介す ること に よっ て， 心 理解 剖学の 有効 性を示 して み たい
．
両 眼 視 野 闘 争と は，
右眼 と 左 眼に大 幅に異な る刺 激を提 示し た際に，
そ れ ぞれの刺 激の知 覚 が競合する ために一
方の刺 激のみ が見え る期 間が あ り，
し ば ら くす る と も う一
方の刺 激の見え が優勢になるとい うこ と を繰 り 返 す 現 象で ある （よ り詳 しい 解 説 は，
Blake，
2001 ；Blake ＆ Logothetis，
2002； Alais ＆Blake，
2004 な ど を 参 照 ）．
か な り 古 く か ら 知 ら れて い る こ の現象 （Levelt，
1965；Whcatstone，
1838＞は，
網 膜 に物理的に与え ら れる刺 激 を変 化させ ることな く，
視 覚 的なア ウェ アネ ス （visual awareness ）を操 作で き るこ と か ら，
視 覚 研 究 者の絶 好の ツー
ルとし て用い ら れて き た．
こ こで の基 本 的な問 題 設 定は 「両眼視野闘争に よっ て 見 え な く なっ てい る視覚刺 激の働き は，
見えて い る刺 激の働き と どの よ う に異なる の か」，
もっ と拡 大す れ ば 「視 覚 的な ア ウェ ア ネス の役 割と は何か 」 とい うこ と で ある．
こ の 両 眼 視 野 闘 争 を 利用 する と，
あ る視 覚 的 順 応・
残 効にお け る視覚 的ア ウェ
ア ネス の 役 割 を調べ るこ と が可 能にな る．
順 応あ るい は残 効を起こ しうる視 覚 刺 激が片 方の眼に提 示さ れ て い て，
それが両 眼 視 野 闘 争に よっ て し ば ら くの問見え な く なっ てい る と す る．
も し順 応や残 効の量が，
視 覚刺激の知覚 が両眼視 野 闘 争に よ っ て抑 制されて い る場 合も変 化し ない とすれ ば，
視覚 的ア ウェ ア ネスは その順 応・
残 効に影 響 を及 ぼ して いない と い うこと が 示 さ れ る．
これ までの研 究 か ら，
多くの視 覚 的 順 応・
残 効は， 被 験 者がそれ を意 識 的に知 覚して い る か ど う かに関 係な く起 きる とい うこ と が明らかとな っ た（Blake ＆
Fox ，1974
；Lemkuhle
＆Fox ，1975
；Wade
＆
Wenderoth ，1978
；Blake
＆Overton，
1979；O ’
Shea
＆ Crassini，1981； White
，
Petry，
Riggs，
＆ Miller，1978）
．
しか し な が ら，
反 対に視 覚 的ア ウェ
ァ ネス が， 順応
。
残 効の 大き さに影響を 及 ぼ す場 合も ある （Blake ＆Bravo
，
1985；Wiesenfelder ＆ Blake，
1990；Lehky ＆ Blake，
1991；Wiesenfelder ＆ Blake，
1992
：Van
der
Zwan，
Wenderoth，
＆Alais，
D ．1993
；Van
der
Zwan
＆
Wenderoth ，1994
）．
視 覚 的ア ウェ
ア ネスが視 覚 系の 階 層構 造のどこかで成立 す る のだ と すると，
そ のレ ベ ル を某 準に して 「アウェ アネス前 過 程 」と 「ア ゥェ ア ネス 後 過程」に分け る こ と がで き る．実
際に，
視 覚 的ア ウェ アネスを必 要と する順応や残 効は，
それ を必要 を し ない もの よ り複 雑な過 程 を経ると想 定されるもの であること が多い．
例えば 運 動 残 効 を用い た研 究で は，平行
運動の 運 動 残 効は両眼視野闘 争によ る抑 制の効 果を受け ないが （Lehmkuhle ＆ Fox，
1975；ただ し最 近の研 究で は これ に反す る 議 論 も あ る），
渦巻き状の 運動で は抑 制の効果 が あ る （Wiesenfelder
＆Blake，1990
）と さ れて い る，
こ こ で さ らに重 要なの は，
霊 長 類を用いた電 気 生理学 的 な研究に よ っ て，
両眼の情 報が統合さ れ る レ ベ ル が ほ ぼ 特定さ れて お り 〔e．
g．
，
Lehky
＆Maunsell，
1996＞，
実験 心 理学的研究と電気生理学 的 研 究との対応 を取る ことも 可能だ とい うことで ある．
こ の ような両 眼 視 野 闘 争 を 用 い て，
提 示 刺 激の 視 覚 的ア ウェ ア ネスを操作し，
視 覚 系 の階層構造 を解明 す る 手 法 は，
最 近 の研究におい て も使わ れており （例え ば
，Sobel
＆ Blake，
2003；Rajimchr，
2004 ；Watanabe，
Paik，
＆Blake，
2004 ；Moradi，
Koch，
＆
Shimojo，2005
；Clifford＆Harris，2005
）その 有効The Japanese Psychonomic Society
NII-Electronic Library Service The Japanese Psyohonomio Sooiety
BLAKF：
・
渡 邊：視覚の 「心 理解 剖 学 」 79性を示して い る
．
ま た機 能 的 脳．
イ メー
ジン グとの組み合わ せ に よ り
，
新た な展 開 も行われ て い る点も特 筆すべ きであるが
，
それも厳 密な 心 殫解 剖 学 的 視 点が あ っ て の ことであることを 強 調し たい （
Pasley，
Maycs，
＆Schultz，
2004
；Williams，
Morris，
McGlone，
Abbott，
＆Mat −
tingley
，
2eO41 Lee，
Blake，
＆Heeger，2005
）．
4．
ま と め人 間の視覚 系は数 多 くの プロ セ スが平 行
・
分散し た形 で行わ れて い るが，
そ の階 層 構 造は 神 経 学 的に も実 験 心 理学 的に も明ら か である．
近年， 機 能 的 脳イメー
ジン グ は，
人 問の脳内情報処理の機 能 的 構 造を明ら か にする方 法 と して ポピュ
ラー
な もの に な りつ っ あ る，
しか し な が ら脳一
心の研 究において，
実 験 心理学が その有 効 性を失 うこと はあり得 ない．
実験 心．
理学者は，
機能的 脳イ メー
ジング の有 効 性を十 分に認 識 した上で，
心 理解 剖学 的に 厳 密な方法 論に磨 きを かけて い くこ と が重要であろ う．
実験心 理学 者の役 割は，
も ち ろん心 理学の 中だ けに収ま らない．
そもそ も心理学が複 数の研 究デ ィ シ プ リンの融 合 とい う形で生ま れ た経 緯を考え る と，
それ も 当 然の こ と と言え る．
現在の実 験 心理学は， 医学， 工学，
教 育，
析 学，
そ して 神 経 科 学にわ たっ て影 響を及ぼ して い る が，
今日ほ ど心 に対 す る 客 観的 研究の 重要 性が高まっ て い る と き は ない．
実 験 心理学 者は，
社 会 的な要請に真 蟄 に耳を傾けっ っ，
心が科 学 的に研 究で き る とい う驚 異に 常に立 ち返る こ と が．
重要で あ ろ う．
5．
謝 辞 本 講 演を凵J
能に して い た だい た 日本基礎 心理学 会 第 23回 大 会 準委 員 会の方々 に深く 感謝 する．
ま た，
本 講演 は 日本 学 術 振興会外国人招 聘 研 究．
者 （短 期 ）事業か らの 助 成を受けて行われた，
引 用 文 献Alais
，
D．
，
＆Blake，
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