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刺激等価性

 以下のように2つの訓練から、4つの推論が訓練せずに成立することを、刺激等価性が成立したと言える。

訓練1:AならばB
訓練2:BならばC

推論1:BならばA(対称性:訓練1に対する)
推論2:CならばB(対称性:訓練2に対する)
推論3:AならばC(推移性)
推論4:CならばA(等価性)

 これらの推論はヒト以外の動物では、一部の例外を除き成立しない。しかし「AばらばB」の逆(BならばA)は、論理的に真とはならないので、ヒトのみがこのような非論理的推論を行っている。しかしそれゆえに高度な認知機能を獲得したとも予想される。

詳しくは、
言語と思考を生む脳 (シリーズ脳科学 3)



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tag : 刺激等価性

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気になる記述があれば、随時メモしたい。


動物と人間の世界認識


胎児の脳・老人の脳―知能の発達から老化まで


ソーシャルブレインズ―自己と他者を認知する脳


動物は何を考えているのか?:学習と記憶の比較生物学 (動物の多様な生き方 4)


さまざまな神経系をもつ動物たち:神経系の比較生物学 (動物の多様な生き方 5)


テーマ : 自然科学
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サッケードとクロノスタシス

 眼球運動には、反射と随意運動があるが、前者の例として前庭動眼反射視機性眼球反応、後者の例としてサッケード眼球運動滑動性追跡眼球がある。

・反射
 前庭動眼反射は、頭の動きを補償する姿勢保持の反射である(本を読んでいる時に頭を動かしても、この反射により字を読めるが、本を動かすとそうはいかない)。視機性眼球反応は、動物をとりまく外界の大きな動きに対して生じる姿勢保持の眼球運動である。前庭動眼反射視機性眼球反応は、前庭核と小脳の神経回路を共有する。

・随意運動
 滑動性追跡眼球とは、ゆっくり動く視標を網膜の中心窩で捉え注視する運動で、霊長類で特異的に見られる。サッケード眼球運動は、視野の周辺部に提示された視標を、ステップ状の速い眼の動きによって捉える眼球運動である。サッケード眼球運動は、ネコやサル、ヒトによく発達している(げっ歯類では眼よりも頭の運動を用いる)。遠くに見える動くものを注視しようとするとき、まずサッケード眼球運動が生じて視標を中心窩の近くにもっていき、さらに滑動性眼球運動を用いて、視標を中心窩で捉える。サッケード眼球運動の制御には、脳幹、上丘、小脳と前頭眼野が関与する。

詳しくは、
認識と行動の脳科学 (シリーズ脳科学)



 サッケードには一回ごとに必ず一定の時間が必要になるが、視界があちこちに絶えず移動するということも、目の前が真っ暗になって何も見えなくなるということもない。

 このサッケードの影響を消すために、脳は目の動いている間に送られる視覚情報を無視している。つまり、情報のない隙間ができるわけだが、脳はこの隙間を、後から時間を遡って埋める。隙間を埋めるには、目の動きが止まってから得られた情報を利用する。

 例えば視点を大きく移した後に目を時計に止めると、秒針がいつもより長い時間をかけて動くように見えるといった現象である。これは錯視の一種で「クロノスタシス」と呼ばれている。

 クロノスタシスは、長い間視覚だけの現象と考えられてきたが、聴覚でも触覚でも確認された。 

詳しくは、
つぎはぎだらけの脳と心―脳の進化は、いかに愛、記憶、夢、神をもたらしたのか?


「情報の隙間を埋める脳」より

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tag : 前庭動眼反射 視機性眼球反応 サッケード眼球運動 滑動性追跡眼球 クロノスタシス

パターンセパレーションとパターンコンプリーション

 パターンセパレーションとは、二つの入力の違いをより大きくすることにより、相互干渉を防ぎ、二つの情報を区別することで、パターンコンプリーションとは少しの手がかりから全体を思い出すことである。

 パターンセパレーションは、海馬の歯状回で起きるという予測が提起され、歯状回の顆粒細胞特異的にNMDA受容体遺伝子を欠損させたマウスをつくり、文脈恐怖条件付けで文脈の識別ができなかったり、CA3場所細胞の発火特性が差が小さいなどの結果が出てきた。

 パターンコンプリーションは、CA3錐体細胞特異的にNMDA受容体遺伝子を欠損させたマウスをつくり、水迷路で異変マウスは空間参照記憶をまったく正常に学習できるが、空間的視覚手がかりの多くを除いて一部の視覚手がかり刺激では、素早くたどりつくことができなかった。さらにCA1の場所細胞の発火特性も著しく減弱することが確かめられた。また一試行性の文脈恐怖条件付けでも障害されていることが確かめられ、CA3領域は記憶獲得時の際には状況に応じてパターンセパレーションを行うと思われる。

 歯状回顆粒細胞は皮質性入力の微妙な差を広げる作用をし、入力の差がもともと大きければ何もしない。他方CA3細胞は皮質性入力の微妙な差にはパターンコンプリーションしたかのように反応せず、より大きな差のある入力には新たな場所細胞を動因するglobal remappingの手法でパターンセパレーションを起こした。すなわち歯状回CA3パターンセパレーションはそのメカニズムが異なることが提唱された。

詳しくは、
認識と行動の脳科学 (シリーズ脳科学)


関連記事:
海馬CA3と記憶の想起
海馬CA1と記憶の獲得
新生ニューロンと学習

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tag : パターンセパレーション パターンコンプリーション 歯状回 CA3

半側空間無視と半側表象無視

 右の頭頂葉から側頭葉にかけて障害のある人(視覚領域に障害は無い)に、向かって左側が認識できなくなることがあり、(左)半側空間無視と呼ばれる。右半側というケースは(ほとんど?)無いらしい。

 個々の物について左側が無視される場合と、見ている風景の左側全体が無視される場合があり、このことは、物を中心とした空間座標系と、自分を中心とした空間座標系の2つを用いて外の世界を認識していることを示している。

 またその患者は想像の世界でも左側が認識できない人もいる(できる人もいる)。想像の世界のみ半分しか認識できない(外の世界はできる)症状は、半側表象無視と呼ばれる。

 半側空間無視半側表象無視が独立して存在しうるということは、外の世界を認識するメカニズムと、想像の世界を認識するメカニズムも異なっていると思われる。

 また半側空間無視の患者の中に、机の上の絵の左側半分は無視してしまうが、5メートルくらい離れた黒板の絵については空間無視の症状が存在しない場合がある。しかしポインターの光で黒板の絵の真ん中を示すことはできるが、棒を持って示すと右に寄ってしまう。自分の手で触れられる身近なもの(机の上や棒で指し示すことができる)の場合に半側空間無視の症状が現ると言える。

詳しくは、
脳の中の「わたし」



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tag : 半側空間無視 半側表象無視

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sai

Author:sai
宮城県出身。寅年生まれ。おうし座。B型。左利き。赤緑色盲。たそがれのプログラマー。

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