音の視覚的完成プロセス強化

Sounds Enhance Visual Completion Processes
R.I. Tivadar, C. Retsa, N. Turoman, P.J. Matusz and M.M. Murray
NeuroImage, vol. 179, pp. 480-488, 2018.

日常的なビジョンには,刺激の検出,図と背景の分離,およびオブジェクトの位置特定と認識が含まれる.このようなプロセスは,多くの場合,情報が少ない状況や多い状況を克服する必要がある.境界線は,オクルージョンやコントラストグラデーションが欠如しているにもかかわらず認識される.これらの主観的輪郭(illusory contour: IC)は,いわゆる中レベルビジョンの一例であり,事象関連電位(event-related potential: ERP)は刺激開始後約100~150msで相関し,後頭頂皮質内で発生する.これをIC効果という.現在,ICの知覚を支える視覚的完成過程は視覚的と考えられている.他の感覚モダリティからの影響は現在不明である.多感覚プロセスが,低レベルの視覚(例えば,検出)および高レベルの物体認識の両方に影響を及ぼし得ることは現在十分に確立されている.それとは対照的に,中レベルのビジョンが多感覚的な利益を示すのかどうか,そしてもしそうなら,どのようなメカニズムを通してなのかは不明である.音はIC効果に影響を与えるだろうという仮説を立てた.我々は,タスクに関係のない音の存在下または非存在下のいずれかでICまたは無輪郭(no-contour: NC)対応物を見た17人の健康な,目が見える被験者から128チャンネルのERPを記録した. IC効果は音によって増強され,刺激後70~170msの期間にわたって活性な脳領域の明確な構成の動員をもたらした.外側後頭皮質(lateral occipital cortex: LOC),下頭頂葉(inferior parietal lobe: IPL),ならびに一次視覚野(primary visual cortex: V1)内のIC関連の線源レベルの活動は,音によって増強された.さらに,これらの領域の活動は,音が存在するときには相関していたが,存在しないときには相関していなかった.刺激の非モード変形を用いた対照実験からの結果は,音が形状形成それ自体よりもむしろICの知覚される明るさに影響を与えることを示唆した.我々は,多感覚プロセスが中レベルの視覚と日常的な視覚的完成プロセスを増強すること,そしてそのメカニズムの一つが明るさの向上であることを初めて実証した.これらの結果は,弱視患者のための治療や視覚補助の設計にとって重要な意味を持つ.