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# 生物学# 神経科学

経験が私たちの視覚認識をどう形成するか

私たちの経験は、世界を視覚的にどう捉えるかに影響を与える。

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経験が視野を形作る経験が視野を形作る動に影響を与える。ナビゲーションの体験は視覚の認識や脳の活
目次

自分の経験が周りの世界の見方にどう影響するのか考えたことある?この考え方は、いろんな空間を移動するときに特に面白くなる。映画のシーンを思い浮かべてみて。キャラクターが固そうな壁を通り抜けるけど、それが実は別の世界への扉だったりする。これって、いろんな環境を移動するときの心の働きと似てるよね。そのキャラクターのように、私たちの経験も見る場所の理解やビジュアルを変えちゃうんだ。

この記事では、経験がシーンの認識にどう影響するか見ていくよ。周りの空間との関わり方が理解にどう変化をもたらすか、いくつかの実験を使って説明するね。

設定

この考え方を理解するために、いくつかの異なるバーチャルリアル(VR)環境を作って、視覚シーンの認識にどんな影響を与えるかを調べたよ。研究参加者は二つの環境に置かれた。一つは自由に歩き回れる環境、もう一つは「見えない壁」があって前に進めない環境。

このデザインが重要だったのは、シーンを移動できる経験が後でのシーンの見方にどう影響するかを見ることができたから。

実験1:経験がシーンの認識に与える影響

最初の実験では、ナビゲーションの経験が参加者のシーン認識に影響を与えるかを見たよ。バーチャル環境を探索した後、参加者には二つの画像が見せられて、それが同じか違うかを尋ねた。

二つの画像は、同じナビゲーション経験から来るものと違うものがあった。これで比較する二つのシナリオができた:

  1. 一致したナビゲーション:どちらの画像も、参加者が自由にナビゲートできる環境から。
  2. 不一致のナビゲーション:一つの画像はナビゲートできる環境から、もう一つは見えない壁のある環境から。

参加者が画像が同じかどうか判断するのにかかる時間を見て、過去の経験がどんなふうに認識に影響を与えるか分析できたよ。

実験1の結果

結果は、両方のタイプの環境をナビゲートした参加者が、一致したナビゲーションの状況から来る画像に対して反応するのに時間がかかったことを示した。これは、VR環境での経験がシーンを認識したり区別したりする能力に影響を与えていることを示唆してる。

逆に、VRでのナビゲート経験がなかった参加者は、反応時間に大きな違いは見られなかった。このことは、経験がシーンの認識にどう影響するかの鍵であることを強調している。

全体的に、この実験の結果は、ナビゲーション経験が視覚シーンの認識を形作ることを示してる。画像は視覚的には似ていても、以前のナビゲーションの文脈が情報処理に違いをもたらしてるんだ。

実験2:ナビゲーション経験に対する脳の反応

二つ目の実験では、ナビゲーション経験が脳の活動にどう影響するかさらに調査したよ。参加者が以前にVR環境で見たシーンを見ている間にfMRIスキャンを使った。

もし参加者のナビゲーション経験が脳がシーンを表現する方法に影響を与えているなら、これらの経験に一致する特定の脳の活動パターンを見つけることが期待されたんだ。

実験2の結果

結果は、特定の脳の領域PPAと呼ばれる場所に、ナビゲーション経験に関連する重要な脳の活動パターンがあったことを示していた。この領域は、シーンを認識したり特定したりするのに重要なんだ。

脳の活動は、参加者がナビゲーション経験に基づいてシーンを区別できることを示していて、シーンの視覚的な要素が制御されていてもそうだった。つまり、私たちの脳は視覚的なディテールだけじゃなく、シーンを移動した経験も覚えてるってこと。

面白いのは、視覚情報を処理する他の脳の領域では同じパターンが見られなかったこと。これは、シーンの理解が単に見えるものに基づいているだけじゃなく、過去の経験にも基づいていることを示してる。

大きな視点

これらの実験の結果は、重要なアイディアを浮き彫りにしている。空間を移動する経験は、私たちが受け取る視覚情報と同じくらい重要なんだ。空間をナビゲートすることで、見るものを越えたメンタルイメージを作り出すんだ。

ナビゲートすることで、似たようなシーンの区別を学ぶことができて、心の中でそれらをより良くカテゴライズできるんだ。これは、街を探検したり、日常のなじみのある場所を認識したりするのに必要不可欠なんだよ。

私たちの経験は、世界を見るためのレンズのようなもの。脳は、周りの環境を受動的に取り入れるのではなく、過去の経験に基づいて私たちの認識を積極的に構築しているんだ。

まとめ

要するに、経験は私たちが視覚シーンをどう認識するかを形作る。実験は、ナビゲーション経験が視覚認識や脳活動に大きな役割を果たすことを示した。

バーチャル環境で経験を操作することで、過去の知識やナビゲーションが最も単純な視覚的手がかりよりも優先されることが分かった。この理解は、私たちの認識が経験や周りの世界との相互作用によって影響を受ける動的な性質を認識する必要があることを強調している。

私たちの心の働きを探求し続ける中で、経験が私たちの人生を豊かにするだけでなく、世界をどう見るかや理解するかを根本的に変えることが明らかになってきたよ。

オリジナルソース

タイトル: A scene with an invisible wall - navigational experience shapes visual scene representation

概要: Human navigation heavily relies on visual information. Although many previous studies have investigated how navigational information is inferred from visual features of scenes, little is understood about the impact of navigational experience on visual scene representation. In this study, we examined how navigational experience influences both the behavioral and neural responses to a visual scene. During training, participants navigated in the virtual reality (VR) environments which we manipulated navigational experience while holding the visual properties of scenes constant. Half of the environments allowed free navigation (navigable), while the other half featured an invisible wall preventing the participants to continue forward even though the scene was visually navigable (non-navigable). During testing, participants viewed scene images from the VR environment while completing either a behavioral perceptual identification task (Experiment1) or an fMRI scan (Experiment2). Behaviorally, we found that participants judged a scene pair to be significantly more visually different if their prior navigational experience varied, even after accounting for visual similarities between the scene pairs. Neurally, multi-voxel pattern of the parahippocampal place area (PPA) distinguished visual scenes based on prior navigational experience alone. These results suggest that the human visual scene cortex represents information about navigability obtained through prior experience, beyond those computable from the visual properties of the scene. Taken together, these results suggest that scene representation is modulated by prior navigational experience to help us construct a functionally meaningful visual environment.

著者: Soojin Park, S. P. D. Li, J. Shao, Z. Lu, M. McCloskey

最終更新: 2024-07-05 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.03.601933

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.03.601933.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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