自然科学研究機構 基礎生物学研究所
私たちの身の回りには動いているものが数多くあります。そして私たち自身も動いていて見ている世界は常に動いていますので、動きを上手く知覚できないと生活することができません。これらの動きは脳内で情報処理をされて精度よく知覚されると考えられていますが、そのメカニズムは大きな謎とされています。動きの知覚を研究するにあたって、基礎生物学研究所神経生理学研究室の小林汰輔特任助教（現 玉川大学研究員）と渡辺英治准教授は、「静止しているのに動いて見える錯視」に着目して研究を行いました。比較的単純なパターンの繰り返しで構成される錯視には脳が動きを捉えるためのエッセンスが隠れていると考えたのです。
研究グループは、ひとつのシンプルな仮説を立てました。動きの知覚を引き起こす最小ユニットデザインがあり、その最小ユニットの足し合わせで動きを知覚しているのではないかという考え方です。この仮説を足し算則と呼びます。この足し算則は、今回の研究に先駆けて行われたＡＩをヒトの知覚モデルとして活用した実験で示唆されたアイデアです。
足し算則が正しいかどうかを検証するために、４色で構成されている「静止しているのに動いて見える錯視」の錯視画像を３色に分解し、被験者に様々な３色デザイン、４色デザインを提示し、これらのデザインが引き起こす知覚的な運動速度を計測しました。その結果、３色デザインから得られたデータと仮説を元にした数式によって４色デザインの知覚速度を精度よく予測できることがわかり、足し算則による動きの情報統合が脳の普遍的な仕組みであることが示唆されました。この発見は視覚情報処理の理解に寄与すると期待されます。本研究成果は2023年11月30日にScientific Reports誌に掲載されました。
図：錯視画像と知覚される動きの足し合わせのイメージ
