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顔が上下逆さまになると識別できない?脳の仕組みを解明

浮世絵などに描かれていた「だまし絵」は脳の錯視の仕組みを知っていたものだったのだろうか?(歌川国芳「両面相」より)

 人の顔を上下逆さにしても顔に見えるという「だまし絵」は、浮世絵などに描かれていることでも知られるが、産業技術総合研究所(産総研)では、人は上下逆さの顔を見ると、「誰の顔」で「どんな表情」をしているか認識できないという脳の仕組みを解明した。

 

 この研究は、脳障害の一種で顔を見ても個人の識別ができない「相貌失認」や認知症について治療技術の開発を行っている産総研や京都大学のグループが行ったもの。研究グループは人とサルの顔の写真を正しい方向と上下逆さにしたものを見せたときの、人の脳の側頭葉視覚連合野の神経細胞がどう反応するかについて調べた。

 

 実験では、顔の画像が正しい場合は、個人の識別や笑ったり、怒っているなど細かい表情まで判別できるものの、顔写真を逆さにすると、視覚的な特徴は同じであるにも関わらず、神経細胞が処理する情報のうち、個体や表情に関する情報量のみが減少して、大まかに「人」「サル」としてしか認識できないことがわかった。

 

 さらに、顔を逆さにして目や口に画像操作を加えた「サッチャー錯視」画像を見せた場合にも、神経活動に違いが現れることが確認された。実験結果から側頭葉視覚連合野の神経細胞は、上下逆さの顔を見た場合、情報処理の仕組みが異なることが解明された。

 

 研究グループは「病床の患者に対する治療や、国際宇宙ステーションなどの無重力状態での生活など正しい方向で物を見ることができない場合に、画像センシング技術などを用いて正しい方向による画像を掲示するシステムなどの研究開発に役立てたい」と話している。

 

 なお、この論文は米科学雑誌「Journal of Neuroscience」に掲載された。

神経細胞の活動に対するクラスター分析結果

119個の神経細胞の活動を調べたところ、左側の正しい方向の画像では、個人の識別や表情まで認識できるものの、逆さになると、大まかに「人」「サル」としてしか認識できない(産総研論文より)

サッチャー錯視画像

右側の画像では目と口が上下逆さに加工されているが、上下逆さに見た場合(上段)は識別しにくい。側頭葉視覚連合野の神経細胞の働きが異なるため(産総研論文より)

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