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Pacman in the sky with shadows: the effect of cast shadows on the perceptual completion of occluded figures by chimpanzees and humans.

Masaki Tomonaga and Tomoko Imura

私たちは、ある物体が別の物体によって遮蔽されていてもその部分を補間して知覚します。この種の知覚的補間は、絵画的奥行き知覚との関連で議論されることもあります。しかしながら、絵画的奥行き知覚の有力な手がかりの一つであるキャストシャドー(物体が他の物体などに落とす影)がこの知覚的補間にどのような影響を及ぼすかについては比較認知科学的な観点からはまったく検討されてきませんでした。そこで本研究では、視覚探索課題を用いてこの問題を検討しました。チンパンジーは、人間同様、四角形で一部が隠されたようにみえるパックマン図形を正円と知覚しているような反応を示しました。次に、四角形に影を付してパックマンの上に浮いているような印象を強調した条件と、逆にパックマンに影をつけてパックマンが浮かんでいるようにした条件での成績を比較しました。その結果、人間では、影によって示唆される空間的な位置関係が成績に影響を及ぼしたのに対し、チンパンジーではどちらの図形に影を付してもパックマン図形が補間されて知覚されていることを示唆する結果が得られました。この結果は、チンパンジーの絵画的奥行き知覚におけるキャストシャドーの寄与の程度の制約を強く示唆しています。 本研究は科学研究費補助金及びグローバルCOEの援助のもと行なわれました。

Behavioral and Brain Functions 2010, 6:38 (http://www.behavioralandbrainfunctions.com/content/pdf/1744-9081-6-38.pdf)

Humans readily perceive whole shapes as intact when some portions of these shapes are occluded by another object. This type of amodal completion has also been widely reported among nonhuman animals and is related to pictorial depth perception. However, the effect of a cast shadow, a critical pictorial-depth cue for amodal completion has been investigated only rarely from the comparative-cognitive perspective. In the present study, we examined this effect in chimpanzees and humans. Chimpanzees were slower in responding to a Pacman target with an occluding square than to the control condition, suggesting that participants perceptually completed the whole circle. When a cast shadow was added to the square, amodal completion occurred in both species. On the other hand, however, critical differences between the species emerged when the cast shadow was added to the Pacman figure, implying that Pacman was in the sky casting a shadow on the square. The cast shadow prevented, to a significant extent, compulsory amodal completion in humans, but had no effect on chimpanzees. These results suggest that cast shadows played a critical role in enabling humans to infer the spatial relationship between Pacman and the square. For chimpanzees, however, a cast shadow may be perceived as another "object". A limited role for cast shadows in the perception of pictorial depth has also been reported with respect to human cognitive development. Further studies on nonhuman primates using a comparative-developmental perspective will clarify the evolutionary origin of the role of cast shadows in visual perception. This study was supported by Grants-in-Aid for Scientific Research (JSPS/MEXT) and global COE programs. This study is dedicated to the 30th anniversary of the Pacman™.


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