神経眼科

[No.2595] 線の長さが変わって見えるミュラー・リヤー錯視の脳内での仕組みは?

私は、武田鉄矢さんの動画を面白く見ています。今日の話題は「人の成功は実力だけでは決まらない」という話でしたが、私たちが錯視を避けることができないように、人は他人を評価するときに錯覚によって凡人を偉人と見誤り、その癖を知っていて偉人に成りすます人もいると話を進めてゆきます。

今日はその話の糸口に使われている「矢印の向きで線分の長さが違って見える」というミュラー・リヤー錯視について説明してみます。

言及していた錯視は、ミュラー・リヤー錯視と呼ばれるものです。

論文によれば、矢羽根の角度によって同じ長さの線分の長さの見え方も対照的に変わります。

錯視は、脳の視覚処理に関わる神経細胞の活動によって起こります。特にミュラー・リヤー錯視は、脳が平面の図形を三次元的に解釈することで生じる錯視です。この錯視では、線の両端に描かれた矢羽の向きによって、中心線の長さが異なって見えます。これは、脳が遠近感を解釈する際の処理の結果として発生します。

具体的には、線の両端に向かっている矢羽(内向きの矢羽)がある場合、脳はそれを手前にあるものと解釈し、線を短く見積もります。一方で、線の両端から離れている矢羽(外向きの矢羽)がある場合、脳はそれを奥にあるものと解釈し、線を長く見積もる傾向があります。この過程は、後頭葉と頭頂葉といった脳の特定の領域で行われると考えられています。後頭葉は視覚情報の初期処理を担い、頭頂葉は空間認識や情報の統合を行います1

ミュラー・リヤー錯視についての詳細な説明は、1963年にリチャード・グレゴリーによって提案された理論が有名であるとのこと。彼の理論では、矢羽の形状が三次元空間における角度や奥行きの手がかりとして脳に解釈され、その結果、線分の長さが異なって見えるとされています。つまり、脳は矢羽の形状から無意識のうちに三次元的な情報を読み取り、それに基づいて線分の長さを推定しているのです

錯視は、脳の視覚処理に関わる神経細胞の活動によって起こります。特にミュラー・リヤー錯視は、脳が平面の図形を三次元的に解釈することで生じる錯視です。この錯視では、線の両端に描かれた矢羽の向きによって、中心線の長さが異なって見えます。これは、脳が遠近感を解釈する際の処理の結果として発生します。

具体的には、線の両端に向かっている矢羽(内向きの矢羽)がある場合、脳はそれを手前にあるものと解釈し、線を短く見積もります。一方で、線の両端から離れている矢羽(外向きの矢羽)がある場合、脳はそれを奥にあるものと解釈し、線を長く見積もる傾向があります。この過程は、後頭葉と頭頂葉といった脳の特定の領域で行われると考えられています。後頭葉は視覚情報の初期処理を担い、頭頂葉は空間認識や情報の統合を行います

この機構に関する有力なf-MRIでの研究が2007年に大脳皮質という雑誌に掲載されています。優れた空間分解能と、更に短時間のタスク効果が評価できるというファンクショナルMRIを使っています。各被検者の脳のサイズは標準化された上で加算されて比較されています。やや難解ですがその要旨を以下にキーになる図を挿入して採録します。興味ある方は原著をお読みください。原著を読むと、この抄録の要点が更に理解できます。

.2007年4;17(4):878-84. Epub 2006517日。

Müller-Lyer錯視の神経機構と視空間判断との相互作用

Ralph Weidner 1Gereon R Finkラルフ・ワイドナー ,ジェレオン Rフィンク 

要約

線を終端とする矢印は、知覚される線の長さを歪める可能性があります。このいわゆるミュラー・リヤー錯視は、健康な人間の被験者で、視空間的判断におけるネグレクト(無視、失認)患者のパフォーマンスを模倣するために使用できます(例えば、landmark task)。本研究では、Müller-Lyer錯視の根底にある神経機構、landmark task画期的な課題、およびそれらの相互作用を調べました。これは、Müller-Lyer錯視の大きさをランドマーク輝度(制御)タスクの両方でパラメトリックに操作することによって達成されました。

予想通り、図3:この基本的なランドマーク課題は、右後頭頂葉皮質と右側頭後頭皮質を活性化させた

図4:対照的に、ミュラー・リヤー錯視の強さに関連する神経プロセスは、外側後頭皮質と右上頭頂葉皮質の両側に位置していた。このデータは、ネグレクト患者において線長の錯覚が維持されていることを示す神経心理学的データに収束するだけでなく、拡張もしています。さらに、彼らの結果は、線長の錯覚の根底にある推定メカニズムとして、サイズ恒常性スケーリング仮説を支持しています

図5:さらに、Müller-Lyer錯視のタスクと強さの両方によって引き起こされる活性化が右頭頂溝で観察され、右頭頂葉皮質の視空間判断の根底にあるトップダウンプロセスと錯覚情報の相互作用を支持する議論が行われた。

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今日はこの錯視の起きる仕組みを調べてみました。

 

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