2023/10/10 更新

写真a

ヤマシタ ワカヨ
山下 和香代
YAMASHITA Wakayo
所属
理工学域工学系 理工学研究科(工学系) 工学専攻 情報・生体工学プログラム 准教授
職名
准教授

学位

  • 博士(工学) ( 2009年3月   鹿児島大学 )

  • 修士(工学) ( 2006年3月   鹿児島大学 )

  • 工学士 ( 2004年3月   鹿児島大学 )

研究キーワード

  • 物体認識

  • 発達

  • 乳幼児

  • 認知科学

研究分野

  • 人文・社会 / 認知科学

  • その他 / その他  / 視覚神経科学

  • その他 / その他  / 発達

経歴

  • 鹿児島大学   理工学域工学系 大学院理工学研究科 工学専攻情報・生体工学プログラム   准教授

    2022年4月 - 現在

  • 鹿児島大学   理工学域工学系 理工学研究科(工学系) 工学専攻 情報・生体工学プログラム   助教

    2020年4月 - 現在

  • 鹿児島大学   理工学域工学系 理工学研究科(工学系) 情報生体システム工学専攻   助教

    2013年4月 - 2020年3月

所属学協会

  • Vision Science Society

    2015年10月 - 現在

  • 日本視覚学会

    2015年10月 - 現在

  • 北米神経科学学会

    2015年10月 - 現在

  • 日本神経科学学会

    2015年10月 - 現在

 

論文

  • Chien S.E., Yeh S.L., Yamashita W., Tsujimura S.i. .  Enhanced human contrast sensitivity with increased stimulation of melanopsin in intrinsically photosensitive retinal ganglion cells .  Vision Research209   108271 - 108271   2023年6月国際誌

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Vision Research  

    The intrinsically photosensitive retinal ganglion cells (ipRGCs) are known to serve non-image-forming functions, such as photoentrainment of the circadian rhythm and pupillary light reflex. However, how they affect human spatial vision is largely unknown. The spatial contrast sensitivity function (CSF), which measures contrast sensitivity as a function of spatial frequency, was used in the current study to investigate the function of ipRGCs in pattern vision. To compare the effects of different background lights on the CSF, we utilized the silent substitution technique. We manipulated the stimulation level of melanopsin (i.e., the visual pigment of ipRGCs) from the background light while keeping the cone stimulations constant, or vice versa. We conducted four experiments to measure the CSFs at various spatial frequencies, eccentricities, and levels of background luminance. Results showed that melanopsin stimulation from the background light enhances spatial contrast sensitivity across different eccentricities and luminance levels. Our finding that melanopsin contributes to CSF, combined with the receptive field analysis, suggests a role for the magnocellular pathway and challenges the conventional view that ipRGCs are primarily responsible for non-visual functions.

    DOI: 10.1016/j.visres.2023.108271

    Scopus

    PubMed

  • Tsujimura S.I., Matsumoto A., Yamashita W. .  Intrinsic Phase Difference between Cone and Melanopsin Signals in the Pupillary Pathway .  Proceedings - 2023 24th International Conference on Control Systems and Computer Science, CSCS 2023   253 - 260   2023年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Proceedings - 2023 24th International Conference on Control Systems and Computer Science, CSCS 2023  

    Humans have adapted to a light environment with natural light in the course of evolution. A novel light environment control system is needed to address the problems of inadequate adaptation to the modern artificial light environment. For a long time, only cone and rod cells were thought to be photoreceptors in the retina (i.e. light sensors in human), but a new photoreceptor was discovered around 2000. These photoreceptors are called melanopsin ganglion cells (ipRGCs: intrinsically photoreceptive retinal ganglion cells). However, at present, the understanding of the functions of melanopsin cells is extremely limited and little is known. For example, many people are getting more sunlight in the morning to improve their sleep quality, wearing blue light-cutting glasses or using the Night Shift function in iOS, suggesting that it is important to activate or inhibit melanopsin cells depending on the light environment, but it is necessary to understand the function of melanopsin cells in order to make appropriate decisions on when to activate or inhibit melanopsin cells. Melanopsin cells have a slower response than cones. They receive signals from classical photoreceptors, indicating that cone and melanopsin signals are integrated at the retina. In the present study, we measured the intrinsic phase difference between cone and melanopsin signals in the pupillary pathway using a silent-substitution technique. The goal of the present study was to investigate how these signals are temporally integrated. We used three different test stimuli: (i) varying melanopsin stimulation without changing L-, M-, and S-cone stimulation (melanopsin stimulus); (ii) varying L-, M-, and Scone stimulation only, without changing melanopsin stimulation (cone stimulus); and (iii) varying the radiant flux of the stimuli, without changing the spectral composition, which reduces or increases the radiant flux uniformly at all wavelengths (lightflux stimulus). Consistent with previous studies, we found a delayed pupillary response to the melanopsin stimulus. The cone signal leads the melanopsin signal by approximately 100 ms in onset constriction of the pupil response. In addition, we measured pupillary responses to the light-flux stimulus, consisting of cone and melanopsin stimuli. The timings of the melanopsin stimuli were set at variable physical phases. When we estimated the intrinsic phase difference from the first harmonic component of the pupil trace, the melanopsin signal leads the cone signal by approximately 32° and the contribution of cone signals is approximately five times greater than that of melanopsin signals at a temporal frequency of 0.5 Hz; this could be accounted for by a linear summation model of cone and melanopsin signals. These results suggest that the intrinsic phase difference between the cone and melanopsin signals is not a simple latency difference between photoreceptors at the retina. The difference in onset time of pupil constriction could be explained by the simple latency difference between cone and melanopsin photoreception, whereas the intrinsic phase difference could be explained by an integration process in the melanopsin receptive field.

    DOI: 10.1109/CSCS59211.2023.00047

    Scopus

  • Suzuki W, Hiyama A, Ichinohe N, Yamashita W, Seno T & Takeichi H. .  Visualization by P-flow: gradient- and feature-based optical flow and vector fields extracted from image analysis. .  Journal of the Optical Society of America A37 ( 12 ) 1958 - 1964   2020年12月査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Chien, SE., Chen, YC., Matsumoto, A., Yamashita, W., Shih, KT., Tsujimura, S., Yeh,SL. .  The modulation of background color on perceiving audiovisual simultaneity .  Vision Research172   2020年6月査読

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.visres.2020.04.009

  • 山下和香代,林潤一,竹原慎太郎,王鋼 .  観察角度をまたいだ物体弁別の学習に対する内挿角画像呈示の促進作用. .  生体医工学46 ( 5 ) 514 - 521   2008年10月査読

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

講演・口頭発表等

  • 松元 明子, 山下 和香代, 辻村 誠一 .  錐体細胞とメラノプシン細胞へのON及びOFF刺激による明るさ知覚への影響 .  Vision  2018年1月  日本視覚学会

  • 坂本 雅仁, 松崎 圭祐, 山下 和香代, 辻村 誠一 .  瞳孔反応の測定による錐体細胞とメラノプシン細胞間の潜時差の推定 .  Vision  2017年1月  日本視覚学会

  • Yamashita Wakayo, Hayashi Junichi, Murakami Tomoki, Wang Gang .  視界関連学習は挿入された視界の経験に依存する(View association learning depends on the experience of interpolated views) .  Neuroscience Research  2006年7月  エルゼビア・ジャパン(株)

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    記述言語:英語  

  • Wang Gang, Obama Shinji, Yamashita Wakayo, Sugihara Tadashi, Tanaka Keiji .  視力-不変識別は個人視力の経験に依存する(View-invariant discrimination depends on the experience of individual views) .  Neuroscience Research  2005年7月  エルゼビア・ジャパン(株)

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    記述言語:英語  

共同研究・競争的資金等の研究

  • 視覚的自然場面における人物の動き処理に関する発達過程の解明

    2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  • 非撮像経路信号の制御による脳内明るさ符号化機構の解明

    研究課題/領域番号:17H01808  2017年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    辻村 誠一, 沼野 利佳, 太田 英伸, 橋口 周平, 山下 和香代, 鯉田 孝和, 川崎 洋, 森田 健

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    配分額:17420000円 ( 直接経費:13400000円 、 間接経費:4020000円 )

    平成29年度には多原色光源表示装置を用いて、瞳孔反射経路における機能解明を実施した。メラノプシン細胞は瞳孔径を制御していることが知られている(e.g.Tsujimura et al. 2010)。本研究で用いる多原色光源表示装置では、任意の刺激パターンの提示が可能である。様々な時空間テスト刺激パターンを提示し、また、同時にメラノプシン細胞や錐体細胞への刺激量を可変することによって、非撮像系経路信号と瞳孔径変化との機能的関連性について検証した。測定は継続中である。本装置を用いることによって錐体への刺激量とメラノプシン細胞への刺激量を独立に制御することにより、瞳孔の対光反射メカニズムを駆動している脳内の明るさ符号化処理がどのように錐体細胞起因の信号とメラノプシン細胞起因の信号を統合しているかを実験的に検証することが可能である。
    さらに瞳孔の対光反射メカニズムにおけるメラノプシン細胞と錐体細胞間の潜在的な位相差を測定する実験をおこなった。メラノプシン細胞は錐体細胞よりもその反応が遅いと言われている。瞳孔の対光反射の潜時を測定した実験の成果の一部は、7月に台湾で開催されたアジアパシフィック視覚会議(APCV)、および9月に開催された国際瞳孔学会の招待講演で発表した。国際瞳孔学会では多くの研究者から貴重な意見を得た。平成29年度の研究成果は論文1件、学会発表5件である。学会発表5件中、1件は国際会議の基調講演(招待講演)であった。

  • メラノプシン神経節細胞の視知覚処理における機能の解明

    研究課題/領域番号:26280103  2014年4月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    辻村 誠一, 森田 健, 橋口 周平, 山下 和香代, 太田 英伸, 北岡 明佳

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    配分額:14820000円 ( 直接経費:11400000円 、 間接経費:3420000円 )

    本課題では、メラノプシン神経節細胞の視知覚機能への影響について、心理物理学的手法、および神経生理学的手法を用いて明らかにすることを目的とした。先行研究で申請者らが開発した積分球を用いた多原色刺激提示装置を用いて瞳孔の対光反応および様々な視知覚機能の感度を心理物理学的手法、および神経生理学的手法により測定した。実験では研究代表者が先行研究で確立したメラノプシン神経節細胞の独立刺激法を適用した。さらに近年開発した多原色表示装置を改良し、空間パターン刺激を提示し様々な空間周波数刺激条件下でのデータを得た。